JPS6351678A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS6351678A JPS6351678A JP19608386A JP19608386A JPS6351678A JP S6351678 A JPS6351678 A JP S6351678A JP 19608386 A JP19608386 A JP 19608386A JP 19608386 A JP19608386 A JP 19608386A JP S6351678 A JPS6351678 A JP S6351678A
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Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体の正孔移動度を増大させる単一量子井戸
構造を用いたデバイスに関するものである。
構造を用いたデバイスに関するものである。
半導体の正孔キャリアを利用したデバイスの性能は正札
移動度によって制限される。またその正札移動度は半導
体バルクの価電子帯構造によって一意的に決定される値
を有している。このため、従来、例えば、 ＧａＡｓに
おいては、シート正孔濃度５．３ Ｘ １０１１ｃｓ−
”で、室温移動度１７０ｃｍｔ／ｖ、ｓ程度しか得られ
ず、これを利用した電界効果ＦＥＴでは真性相互コンダ
クタンスが２４ｍ５／面程度と小さな値しか得られなか
った（ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・
フィジクス（Ｊｐｎ、 Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ）
第２３巻、 １９８４年、第Ｌ８６８ページ）。
移動度によって制限される。またその正札移動度は半導
体バルクの価電子帯構造によって一意的に決定される値
を有している。このため、従来、例えば、 ＧａＡｓに
おいては、シート正孔濃度５．３ Ｘ １０１１ｃｓ−
”で、室温移動度１７０ｃｍｔ／ｖ、ｓ程度しか得られ
ず、これを利用した電界効果ＦＥＴでは真性相互コンダ
クタンスが２４ｍ５／面程度と小さな値しか得られなか
った（ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・
フィジクス（Ｊｐｎ、 Ｊ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ）
第２３巻、 １９８４年、第Ｌ８６８ページ）。
正孔キャリアを利用したデバイスの特性を制限する半導
体の正孔移動度は正孔の有効質量が電子のものと較べて
一般に２〜３０倍も大きいために、電子移動度と較べて
小さかった。
体の正孔移動度は正孔の有効質量が電子のものと較べて
一般に２〜３０倍も大きいために、電子移動度と較べて
小さかった。
特に、混晶半導体においては合金散乱機構によって正孔
移動度は大幅に低減されていた。このことは、例えば電
子移動度はＧａＡｓの１．５倍径の大きな値を有するＧ
ａＱ＊４ｔＩｎ。＊ 、３ Ａ Ｓ混晶にとって大きな
ハンディとなっていた。
移動度は大幅に低減されていた。このことは、例えば電
子移動度はＧａＡｓの１．５倍径の大きな値を有するＧ
ａＱ＊４ｔＩｎ。＊ 、３ Ａ Ｓ混晶にとって大きな
ハンディとなっていた。
本発明の目的は半導体の正孔移動を増大させる単一量子
井戸構造を用いたデバイスを提供することにある。
井戸構造を用いたデバイスを提供することにある。
本発明は二種以上の半導体からなる単一量子井戸構造に
おいて、単一量子井戸構造を構成する半導体間の重い正
孔に対する価電子帯不連続量を、単一量子井戸橋造中で
歪を印加することにより増大させたことを特徴とする半
導体装置である。
おいて、単一量子井戸構造を構成する半導体間の重い正
孔に対する価電子帯不連続量を、単一量子井戸橋造中で
歪を印加することにより増大させたことを特徴とする半
導体装置である。
［作用〕
本発明者は半導体バルク特有の価電子帯構造を何らかの
方法で変化させることにより正孔移動度の値を増大させ
うるものと考えた。そこで、高抵抗ＩｎＰ（１００）基
板上にＧａ１１ｎ＋＋−ｘ＋ＡｓとＡＱｙＩｎ（１−ｙ
ＩＡｓからなる単一量子井戸構造を成長させ、 Ｇａ
ｚｌｎ（１−０ＡＳに印加される歪を変化させて正孔移
動度の変化を詳細に調べた。成長した単一量子井戸構造
はＧａ１１ｎ＋＋−ｘ＋Ａｓ、Ａ１１ＩｙＩｎ＋＋−ｙ
＋Ａｓの層厚が２００人で、単一量子井戸の平均組成が
ＩｎＰ基板に格子整合している。
方法で変化させることにより正孔移動度の値を増大させ
うるものと考えた。そこで、高抵抗ＩｎＰ（１００）基
板上にＧａ１１ｎ＋＋−ｘ＋ＡｓとＡＱｙＩｎ（１−ｙ
ＩＡｓからなる単一量子井戸構造を成長させ、 Ｇａ
ｚｌｎ（１−０ＡＳに印加される歪を変化させて正孔移
動度の変化を詳細に調べた。成長した単一量子井戸構造
はＧａ１１ｎ＋＋−ｘ＋Ａｓ、Ａ１１ＩｙＩｎ＋＋−ｙ
＋Ａｓの層厚が２００人で、単一量子井戸の平均組成が
ＩｎＰ基板に格子整合している。
またＡＱＩｎＡｓ層にのみ８ｅをドーピングする選択ド
ーピング構造であり、スペーサ厚は３０人である。第１
図はその結果をまとめた図である。横軸はＧａＩｎＡｓ
に印加する歪の大きさε、縦軸はホール測定による正孔
移動度μｐである。
ーピング構造であり、スペーサ厚は３０人である。第１
図はその結果をまとめた図である。横軸はＧａＩｎＡｓ
に印加する歪の大きさε、縦軸はホール測定による正孔
移動度μｐである。
同図において、εが負の場合（圧縮歪）、歪の値の絶対
値を大きくしていくと、正孔移動度が急徴に増大してい
くことが見いだされた。特に、ε＝１％では、バルクの
値と較べて室温で４倍、７７にで１０倍という大きな値
が得られることが判明した。
値を大きくしていくと、正孔移動度が急徴に増大してい
くことが見いだされた。特に、ε＝１％では、バルクの
値と較べて室温で４倍、７７にで１０倍という大きな値
が得られることが判明した。
さらに、本発明者はこの原因が歪を印加することによる
ＧａｘＩｎ（１４）Ａｓ／ＡＱｙＩｎ（１−ｙ１Ａ３
ヘテロ界面の重い正孔に対する価電子帯不連続量の増大
に帰することを見いだした。すなわち、第２図（ａ）に
示す歪のない場合と較べて、第２図（ｂ）に示すように
圧縮歪を＋１％印加した場合には変形ポテンシャルが負
のＧａＩｎＡｓト 連続量が約１４０ｍｅＶも増大することになる。第２図
（ａ） 、 （ｂ）において、１はＧａＩｎＡｓ、２は
ＡＱＩｎＡｓ、 ３は伝導（１シ下端、４は価電子帯上
端を示す。その結果、ＧａＸＩｎｔ ｌ−Ｘ ＋Ａｓ層
価電価電子帯中い正孔帯間の相互作用が減少し、フェル
ミ面近傍の正孔質量が大幅に減少することになる。
ＧａｘＩｎ（１４）Ａｓ／ＡＱｙＩｎ（１−ｙ１Ａ３
ヘテロ界面の重い正孔に対する価電子帯不連続量の増大
に帰することを見いだした。すなわち、第２図（ａ）に
示す歪のない場合と較べて、第２図（ｂ）に示すように
圧縮歪を＋１％印加した場合には変形ポテンシャルが負
のＧａＩｎＡｓト 連続量が約１４０ｍｅＶも増大することになる。第２図
（ａ） 、 （ｂ）において、１はＧａＩｎＡｓ、２は
ＡＱＩｎＡｓ、 ３は伝導（１シ下端、４は価電子帯上
端を示す。その結果、ＧａＸＩｎｔ ｌ−Ｘ ＋Ａｓ層
価電価電子帯中い正孔帯間の相互作用が減少し、フェル
ミ面近傍の正孔質量が大幅に減少することになる。
本発明は以上の発見をもとに、増大した正孔移動度を有
する単一量子井戸構造を実現してデバイスへ応用したも
のである。
する単一量子井戸構造を実現してデバイスへ応用したも
のである。
以下、本発明の詳細な説明する。
（実施例１）
ＦＱドープ絶縁性ＩｎＰ（１００）基板上に、本発明に
よるＧａｏ、ｔｚＩｎａ、ｓ＠Ａｓ／ＡＱｏ、３ｓＩｎ
６−ｓｚＡｓ単一量子井戸構造を分子線エピタキシャル
成長させて、バルクの正孔移動度と較べて２倍から８倍
という大きな正孔移動度が得られた。またそれを利用し
た電界効果トランジスタにおいて高特性が得られた。実
験には９９．９９９９９％のＧａソース、９’１１．’
１９９９％のＩｎソース、 ９９．９９９９％のＡＱソ
ース、９９．９９９’１９％のＡｓソースを用いた。成
長室内のベース真空度は５ Ｘ １Ｏ−１１Ｔ。
よるＧａｏ、ｔｚＩｎａ、ｓ＠Ａｓ／ＡＱｏ、３ｓＩｎ
６−ｓｚＡｓ単一量子井戸構造を分子線エピタキシャル
成長させて、バルクの正孔移動度と較べて２倍から８倍
という大きな正孔移動度が得られた。またそれを利用し
た電界効果トランジスタにおいて高特性が得られた。実
験には９９．９９９９９％のＧａソース、９’１１．’
１９９９％のＩｎソース、 ９９．９９９９％のＡＱソ
ース、９９．９９９’１９％のＡｓソースを用いた。成
長室内のベース真空度は５ Ｘ １Ｏ−１１Ｔ。
ｒｒであった。成長した単一量子井戸４１１造は、ミス
フィツト転位が発生しないために十分薄い２００人のＧ
ａ６．１２Ｉｎ（１，ｉ＠ＡｓとＡＱ（１，３ｓＩｎｏ
−ｓｊｓからなり、単一量子井戸構造の平均格子定数は
ＩｎＰ基板と格子整合させた。またＡＱ４１ 、３１１
ｎｏ ｓ ｓ□Ａｓ層にのみＢｅをドーピングして価電
子帯上端のエネルギーがより高いＧａ６．ｘｚＩｎｏ、
ｓ＊ＡｓＷｊに正孔がたまる選択ドーピング構造であり
、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子井戸構造層
の上にノンドープＡＱ、、。Ｉｎｎ−５２Ａｓ ３００
人を成長させた。成長した結晶に対して通常のファン・
デル・ボウ法によるホール測定を行ったところ、室温で
３８０〜４４０ａ＋ｔ／ｖ、ｓ、７７にで４ 、０００
〜４，８００ａＪ／ｖ、ｓという大きな正孔移動度が再
現性良く得られた。この単一量子井戸中の高移動度正孔
層を利用して電界効果トランジスタを試作した。
フィツト転位が発生しないために十分薄い２００人のＧ
ａ６．１２Ｉｎ（１，ｉ＠ＡｓとＡＱ（１，３ｓＩｎｏ
−ｓｊｓからなり、単一量子井戸構造の平均格子定数は
ＩｎＰ基板と格子整合させた。またＡＱ４１ 、３１１
ｎｏ ｓ ｓ□Ａｓ層にのみＢｅをドーピングして価電
子帯上端のエネルギーがより高いＧａ６．ｘｚＩｎｏ、
ｓ＊ＡｓＷｊに正孔がたまる選択ドーピング構造であり
、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子井戸構造層
の上にノンドープＡＱ、、。Ｉｎｎ−５２Ａｓ ３００
人を成長させた。成長した結晶に対して通常のファン・
デル・ボウ法によるホール測定を行ったところ、室温で
３８０〜４４０ａ＋ｔ／ｖ、ｓ、７７にで４ 、０００
〜４，８００ａＪ／ｖ、ｓという大きな正孔移動度が再
現性良く得られた。この単一量子井戸中の高移動度正孔
層を利用して電界効果トランジスタを試作した。
電界効果トランジスタはプレーナ構造で、ＴｉＡｕゲー
トとＡｕＺｎＮｉオーミックコンタクトとを有する。
トとＡｕＺｎＮｉオーミックコンタクトとを有する。
ゲート長は１声でゲート・ソース間は０．５ｔｒｍであ
る。
る。
その結果、測定値より求めた真性相互コンダクタンスは
室温で３５０ｍ５／ ｒｒｎ、７７にで４５０．０ｒｎ
ｓ／ｍという非常に大きな値が得られた。
室温で３５０ｍ５／ ｒｒｎ、７７にで４５０．０ｒｎ
ｓ／ｍという非常に大きな値が得られた。
（実施例２）
ノンドープ５ｉ（１００）基板上に、本発明によるＳｉ
／５Ｌ（１ａ５Ｇｅｏ ｏｓ単一量子井戸構造を分子線
エピタキシャル成長させて、バルクの正孔移動度と較べ
て２倍から５倍という大きな正孔移動度が得られた。
／５Ｌ（１ａ５Ｇｅｏ ｏｓ単一量子井戸構造を分子線
エピタキシャル成長させて、バルクの正孔移動度と較べ
て２倍から５倍という大きな正孔移動度が得られた。
またそれを利用した電界効果トランジスタにおいて高特
性が得られた。実験には９９．９９９９９％のＳｉソー
ス、 ’１１９．９９９％のＧｅソースを用いた。成長
室内のベース真空度は５ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒであっ
た。成長した単一量子井戸構造は、ミスフィツト転位が
発生しないために十分薄い２００人のＳｉとＳｉｏ、５
Ｇｅ６＋５からなり、単一量子井戸構造全体の層厚も単
一量子井戸構造／基板界面にミスフィツト転位が発生し
ないための薄さになっている。 ５ｉｆｆｉにのみＢを
ドーピングして価電子帯上端のエネルギーがより高い５
１０．５Ｇｅ０＋５層に正孔がたまる選択、ドーピング
構造であり、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子
井戸構造層の上にノンドープＳｉ ３００人を成長した
。
性が得られた。実験には９９．９９９９９％のＳｉソー
ス、 ’１１９．９９９％のＧｅソースを用いた。成長
室内のベース真空度は５ Ｘ １０−”Ｔｏｒｒであっ
た。成長した単一量子井戸構造は、ミスフィツト転位が
発生しないために十分薄い２００人のＳｉとＳｉｏ、５
Ｇｅ６＋５からなり、単一量子井戸構造全体の層厚も単
一量子井戸構造／基板界面にミスフィツト転位が発生し
ないための薄さになっている。 ５ｉｆｆｉにのみＢを
ドーピングして価電子帯上端のエネルギーがより高い５
１０．５Ｇｅ０＋５層に正孔がたまる選択、ドーピング
構造であり、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子
井戸構造層の上にノンドープＳｉ ３００人を成長した
。
成長した結晶に対して通常のファン・デル・ボウ法によ
るホール測定を行ったところ、室温で２，２００〜２，
６００ｃＪ／ｖ、ｓ、７７にで９２，０００〜９５，０
ＯＯａ＆／ｖ、ｓ という大きな正孔移動度が再現性良
く得られた。この単一量子井戸構造中の高移動度正孔層
を利用して電界効果トランジスタを試作した。電界効果
トランジスタはプレーナ構造で、ｐｔゲートとＡＱオー
ミックコンタクトを有する。ゲート長は１癖で。
るホール測定を行ったところ、室温で２，２００〜２，
６００ｃＪ／ｖ、ｓ、７７にで９２，０００〜９５，０
ＯＯａ＆／ｖ、ｓ という大きな正孔移動度が再現性良
く得られた。この単一量子井戸構造中の高移動度正孔層
を利用して電界効果トランジスタを試作した。電界効果
トランジスタはプレーナ構造で、ｐｔゲートとＡＱオー
ミックコンタクトを有する。ゲート長は１癖で。
ゲート・ソース間は０．５−である。その結果、測定値
より求めた真性相互コンダクタンスは室温で３７０ｍ５
／ ｍｍ 、７７ Ｋで５００ｍ５／ ｍｍという非常
に大きな値が得られた。
より求めた真性相互コンダクタンスは室温で３７０ｍ５
／ ｍｍ 、７７ Ｋで５００ｍ５／ ｍｍという非常
に大きな値が得られた。
（実施例３）
ノンドープ５ｉ（１００）基板上に１本発明による５ｉ
ｆｉ。
ｆｉ。
ｓＧ’３ｏ−ｉ／Ｇｅ単一量子井戸構造を分子線エピタ
キシャル成長させて、バルクの正孔移動度と較べて２倍
から４倍という大きな正孔移動度が得られた。
キシャル成長させて、バルクの正孔移動度と較べて２倍
から４倍という大きな正孔移動度が得られた。
またそれを利用した電界効果トランジスタにおいて高特
性が得られた。実験には９９．９９９４３９％のＳｉソ
ース、 ９９．９９９％のＧｅソースを用いた。成長室
内のベース真空度は５ Ｘ １０−１” Ｔｏｒｒであ
った。成長した単一量子井戸構造は、ミスフィツト転位
が発生しないために十分薄い２００人のＳｉ。ＨＳ Ｇ
ｅＱ ＊ ％とＧｅからなり、単一量子井戸構造全体の
層厚も、単一量子井戸／基板界面にミスフィツト転位が
発生しないための薄さになっている。５ｉ０−ｓＧｅｏ
−ｓＪＷにのみＢをドーピングして価電子帯上端のエネ
ルギーがより高いＧｅｐに正孔がたまる選択ドーピング
構造であり、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子
井戸構造層の上にノンドープＳｉ ３００人を成長した
。
性が得られた。実験には９９．９９９４３９％のＳｉソ
ース、 ９９．９９９％のＧｅソースを用いた。成長室
内のベース真空度は５ Ｘ １０−１” Ｔｏｒｒであ
った。成長した単一量子井戸構造は、ミスフィツト転位
が発生しないために十分薄い２００人のＳｉ。ＨＳ Ｇ
ｅＱ ＊ ％とＧｅからなり、単一量子井戸構造全体の
層厚も、単一量子井戸／基板界面にミスフィツト転位が
発生しないための薄さになっている。５ｉ０−ｓＧｅｏ
−ｓＪＷにのみＢをドーピングして価電子帯上端のエネ
ルギーがより高いＧｅｐに正孔がたまる選択ドーピング
構造であり、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子
井戸構造層の上にノンドープＳｉ ３００人を成長した
。
成長した結晶に対して通常のファン・デル・ボウ法によ
るホール測定を行ったところ、室温で３，４００〜３，
７００ｃＪ／ｖ、ｓ、７７にで１３５，０００〜１４１
，０００ｃｎ／ｖ、ｓという大きな正孔移動度が再現性
良（ｔＩＰられたにの単一量子井戸中の高移動度正孔を
利用して電界効果トランジスタを試作した。電界効果ト
ランジスタはプレーナ構造で、ｐｔゲートとＡＱオーミ
ックコンタクトとを有する。ゲート長は１４で、ゲート
・ソース間は０．５−である。その結果、測定値より求
めた真性相互コンダクタンスは室温で４８０１ｓ／ｗｎ
、７７にで５５０ｍ５／ ｎｕｎという非常に大きな値
が得られた。
るホール測定を行ったところ、室温で３，４００〜３，
７００ｃＪ／ｖ、ｓ、７７にで１３５，０００〜１４１
，０００ｃｎ／ｖ、ｓという大きな正孔移動度が再現性
良（ｔＩＰられたにの単一量子井戸中の高移動度正孔を
利用して電界効果トランジスタを試作した。電界効果ト
ランジスタはプレーナ構造で、ｐｔゲートとＡＱオーミ
ックコンタクトとを有する。ゲート長は１４で、ゲート
・ソース間は０．５−である。その結果、測定値より求
めた真性相互コンダクタンスは室温で４８０１ｓ／ｗｎ
、７７にで５５０ｍ５／ ｎｕｎという非常に大きな値
が得られた。
（実施例４）
絶縁性ＧａＡｓ（１００）基板上に、本発明によるＧａ
Ａｓ／Ｇａｏ、ｔｓＩｎａ、２５Ａｓ単一量子井戸構造
を分子線エピタキシャル成長させて、バルクの正孔移動
度と較べて２倍から７倍という大きな正孔移動度が得ら
れた。またそれを利用した電界効果トランジスタにおい
て高特性が得られた。実験には９９．９９９９９％のＧ
ａソース、 ９９．９９９９％のＩｎソース、 ９９．
９９９９９％のＡＳソースを用いた。成長室内のベース
真空度は５ＸｌＯ−１”Ｔｏｒｒであった。成長した単
一量子井戸構造は、ミスフィツト転位が発生しないため
に十分薄・ いＧａＡｓとＧａ６．７ｓＩｎａ＋ｚｉＡ
ｓからなり、単一量子井戸構造全体の層厚も、単一量子
井戸／基板界面にミスフィツト転位が発生しないための
薄さになっている。ＧａＡｓ層にのみＢｅをドーピング
して価電子帯上端ノエネルギーがより高いＧａ６．１５
Ｉｎ６．２ｓＡｓ層に正孔がたまる選択ドーピング構造
であり、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子井戸
構造層の上にノンドープＧａＡｓ ３００人を成長させ
た。成長した結晶に対して通常のファン・デル・ボウ法
によるホール測定を行ったところ、室温で２５０〜２７
０ｃｎ？／ν、Ｓ、７７にで５，３００〜５，５００ｃ
ｉ／ｖ、ｓという大きな正孔移動度が再現性よく得られ
た。この単一量子井戸中の高移動度正孔を利用して電界
効果トランジスタを試作した。電界効果トランジスタは
プレーナ構造で、ＴｉＡｕゲートとＡｕＺｎＮｉオーミ
ックコンタクトを有する。ゲート長は１１で、ゲート・
ソース間は０．５４である。その結果、測定値より求め
た真性相互フンダクタンスは室温で３２０ＩＩＩＳ１ｍ
、７７にで４９０１１１ｓ／Ｗｏという非常に大きな値
が得られた。
Ａｓ／Ｇａｏ、ｔｓＩｎａ、２５Ａｓ単一量子井戸構造
を分子線エピタキシャル成長させて、バルクの正孔移動
度と較べて２倍から７倍という大きな正孔移動度が得ら
れた。またそれを利用した電界効果トランジスタにおい
て高特性が得られた。実験には９９．９９９９９％のＧ
ａソース、 ９９．９９９９％のＩｎソース、 ９９．
９９９９９％のＡＳソースを用いた。成長室内のベース
真空度は５ＸｌＯ−１”Ｔｏｒｒであった。成長した単
一量子井戸構造は、ミスフィツト転位が発生しないため
に十分薄・ いＧａＡｓとＧａ６．７ｓＩｎａ＋ｚｉＡ
ｓからなり、単一量子井戸構造全体の層厚も、単一量子
井戸／基板界面にミスフィツト転位が発生しないための
薄さになっている。ＧａＡｓ層にのみＢｅをドーピング
して価電子帯上端ノエネルギーがより高いＧａ６．１５
Ｉｎ６．２ｓＡｓ層に正孔がたまる選択ドーピング構造
であり、スペーサ厚は３０人とした。また単一量子井戸
構造層の上にノンドープＧａＡｓ ３００人を成長させ
た。成長した結晶に対して通常のファン・デル・ボウ法
によるホール測定を行ったところ、室温で２５０〜２７
０ｃｎ？／ν、Ｓ、７７にで５，３００〜５，５００ｃ
ｉ／ｖ、ｓという大きな正孔移動度が再現性よく得られ
た。この単一量子井戸中の高移動度正孔を利用して電界
効果トランジスタを試作した。電界効果トランジスタは
プレーナ構造で、ＴｉＡｕゲートとＡｕＺｎＮｉオーミ
ックコンタクトを有する。ゲート長は１１で、ゲート・
ソース間は０．５４である。その結果、測定値より求め
た真性相互フンダクタンスは室温で３２０ＩＩＩＳ１ｍ
、７７にで４９０１１１ｓ／Ｗｏという非常に大きな値
が得られた。
以上の実施例１〜４において成長した混晶半導体の組成
は絶対的なものではなく、他のあらゆる組成を用いた場
合でも、単一量子井戸構造中の正孔に対する井戸層側に
必要な歪が印加され、それによって価電子帯不連続量が
増大すると同時にミスフィツト転位が発生しない限りに
おいて本実施例と同様な効果が得られる。
は絶対的なものではなく、他のあらゆる組成を用いた場
合でも、単一量子井戸構造中の正孔に対する井戸層側に
必要な歪が印加され、それによって価電子帯不連続量が
増大すると同時にミスフィツト転位が発生しない限りに
おいて本実施例と同様な効果が得られる。
また、本実施例に示したような選択ドーピング構造でな
くても一様ドーピングあるいは井戸層にのみドーピング
した場合でも本質的には同様に正孔移動度は増大し、ト
ランジスタの性能は向上する。ただし、その場合、ドー
パントによる不純物散乱機構のために正孔移動度の増加
及びそれを用いたトランジスタの性能向上は選択ドーピ
ング構造を用いた場合より小さなものとなる６本実施例
においては、半導体の変形ポテンシャルが負の場合のみ
を考えたために井戸層に圧縮歪が印加されるように設計
したが、変形ポテンシャルが正の場合には引張歪を印加
すれば、同様の効果が得られる。
くても一様ドーピングあるいは井戸層にのみドーピング
した場合でも本質的には同様に正孔移動度は増大し、ト
ランジスタの性能は向上する。ただし、その場合、ドー
パントによる不純物散乱機構のために正孔移動度の増加
及びそれを用いたトランジスタの性能向上は選択ドーピ
ング構造を用いた場合より小さなものとなる６本実施例
においては、半導体の変形ポテンシャルが負の場合のみ
を考えたために井戸層に圧縮歪が印加されるように設計
したが、変形ポテンシャルが正の場合には引張歪を印加
すれば、同様の効果が得られる。
本実施例においては選択ドーピング構造を利用した電界
効果トランジスタを示したが、この単一址子井戸構造の
概念はＭＩＳタイプあるいはＳＩＳタイプ電界効果トラ
ンジスタに対しても全く同様に応用可能である。
効果トランジスタを示したが、この単一址子井戸構造の
概念はＭＩＳタイプあるいはＳＩＳタイプ電界効果トラ
ンジスタに対しても全く同様に応用可能である。
以上説明したように本発明は単一量子井戸構造において
価電子帯不連続量を、歪のない場合と較べて大きくする
ことによって正孔の有効質量を小さくすることができる
ので、正孔移動度を増大させることができるという効果
がある。
価電子帯不連続量を、歪のない場合と較べて大きくする
ことによって正孔の有効質量を小さくすることができる
ので、正孔移動度を増大させることができるという効果
がある。
第１図は本発明における正孔移動度と印加される歪との
関係を表わすグラフ、第２図（ａ） 、 （ｂ）は本発
明の作用を示す、価電子帯不連続量と印加される歪との
関係を表わすバンド図である。
関係を表わすグラフ、第２図（ａ） 、 （ｂ）は本発
明の作用を示す、価電子帯不連続量と印加される歪との
関係を表わすバンド図である。
Claims (1)
- （１）二種以上の半導体からなる単一量子井戸構造にお
いて、単一量子井戸構造を構成する半導体間の重い正孔
に対する価電子帯不連続量を、単一量子井戸構造中で歪
を印加することにより増大させたことを特徴とする半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19608386A JPS6351678A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19608386A JPS6351678A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6351678A true JPS6351678A (ja) | 1988-03-04 |
Family
ID=16351923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19608386A Pending JPS6351678A (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6351678A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380520A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nec Corp | 半導体装置 |
| WO2005053030A1 (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-09 | Qinetiq Limited | Strained semiconductor devices |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211964A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP19608386A patent/JPS6351678A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211964A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6380520A (ja) * | 1986-09-24 | 1988-04-11 | Nec Corp | 半導体装置 |
| WO2005053030A1 (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-09 | Qinetiq Limited | Strained semiconductor devices |
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