JPS639983A - High-speed semiconductor device - Google Patents

High-speed semiconductor device

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JPS639983A
JPS639983A JP61153487A JP15348786A JPS639983A JP S639983 A JPS639983 A JP S639983A JP 61153487 A JP61153487 A JP 61153487A JP 15348786 A JP15348786 A JP 15348786A JP S639983 A JPS639983 A JP S639983A
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electron
hole
superconductivity
electrode
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俊一 武藤
Masahiko Sasa
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Abstract

PURPOSE:To facilitate superconduction by removing the local storage of the hole of a transistor using the superconductive mechanism of the pair of an electron and the hole by taking a hole current (an electron current when the hole current is taken) by a selective electrode and by short-circuiting. CONSTITUTION:Only the current by an electron is taken by the selective electrodes 9 and 10 of a source and a drain and a transistor is operated by controlling the depletion layer in an n-GaAs layer region 5 by the concentration of the electron and a gate electrode 6. An electrode 13 for taking from a (p) layer and the wiring 15 for a short-circuit are provided. Thus an electron layer 3 and a hole layer 2 have external connections to provide an external loop. The hole current of the hole layer easily flows since a loop which has an external route is provided, the superconductivity by the superconductive mechanism of the pair of an electron and a hole is not obstructed and the superconductivity can easily be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 プレーナドーピングによる近接した電子層および正孔層
からなる電子−正孔対超伝導体の電子層或いは正孔層の
一方にソース、ドレインの選択電極を設るとともに、他
方の層にも一対の選択電極を設け、該選択電極間を短絡
し、更に電子層或いは正孔層のキャリアの濃度を第3の
制御電極により制御するようにした高速半導体装置。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Selective electrodes for source and drain are provided on one of the electron layer or the hole layer of an electron-hole pair superconductor consisting of an electron layer and a hole layer adjacent to each other by planar doping. In addition, a high-speed semiconductor device is provided with a pair of selection electrodes in the other layer, the selection electrodes are short-circuited, and the carrier concentration in the electron layer or hole layer is controlled by a third control electrode.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、比較的高い温度で動作することができる超伝
導トランジスタの構造に関する。
The present invention relates to the structure of superconducting transistors that can operate at relatively high temperatures.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、超伝導現象は、液体ヘリウム温度程度の極低温で
観察され、これを利用したデバイスは極低温に冷却する
必要があり、超伝導デバイスを利用するのに困難性があ
った。そして、実用レベルでは超伝導を用いたトランジ
スタは存在しない。
Conventionally, superconducting phenomena have been observed at extremely low temperatures, about the temperature of liquid helium, and devices that utilize this phenomenon must be cooled to extremely low temperatures, making it difficult to use superconducting devices. Furthermore, there are no transistors using superconductivity on a practical level.

研究段階では、電界効果型トランジスタへの超伝導のし
みだし効果を用いたもの、ジョセフソン接合による電子
の注入を用いたものがある。いずれも通常のBC3論理
による超伝導現象を用いたものである。
At the research stage, there are methods that use the seepage effect of superconductivity in field-effect transistors, and methods that use electron injection through Josephson junctions. Both use superconducting phenomena based on normal BC3 logic.

ところで、最近、電子と正孔ペアの合成粒子による電子
−正孔対超伝導機構により、比較的高い温度で超伝導効
果が得られることが提唱され、液体ヘリウムより高い温
度でも超伝導が起ることがわかってきた(Yu、E、L
ozovik and V、 !、 Yudson: 
5olid 5tate Conuwunicatio
ns 19  (1976) pp。
By the way, it has recently been proposed that superconductivity can be achieved at relatively high temperatures due to an electron-hole pair superconductivity mechanism created by composite particles of electron and hole pairs, and superconductivity occurs even at temperatures higher than liquid helium. I have come to understand that (Yu, E, L
ozovik and V,! , Yudson:
5 solid 5tate
ns 19 (1976) pp.

391〜393参照)。電子−正孔対における超伝導現
象は、従来のBC8!#i理により記述されるものとは
全く異なり、理論的には室温でも超伝導現象が期待され
る。
391-393). The superconductivity phenomenon in electron-hole pairs is based on the conventional BC8! This is completely different from what is described by the #i theory, and theoretically superconducting phenomena are expected even at room temperature.

本発明者らは、この電子−正孔対超伝導機構を利用して
トランジスタを実現できないものかと、種々研究したが
、その一つの例を第3図に示している。1の半導体絶縁
性(S I) GaAs基板上に、1′のノンドープG
aAs層(バッファ層)が形成され、2のp”  Ga
Asプレーナドープ層(Beドープ、ドーピング濃度1
.1 X 10” elm−2) 、1)のノンドープ
GaAs層(5人)、4のノンドープGaAs層(90
人)、12のノンドープGaAs層(5人)、およびn
 −GaAs層が順に積層されている。そしてプレーナ
ドープ層2,3により、正孔層および電子層が形成され
る。5はn −GaAs層でSiドープ、ドーピング濃
度I X 10”(2)′″3厚味300人に形成され
る。そして各電極領域の、6のゲート電極(AJデポジ
ション)、7.8のソース、ドレイン電極AuGe/ 
Auをデポジシラン後、合金化、9.10の選択電極形
成用イオン注入領域〔注入イオンSe(セレン)、注入
濃度ピーク濃度で5X10’日(m−3〕を形成してい
る。
The present inventors have conducted various studies to see if it is possible to realize a transistor by utilizing this electron-hole pair superconductivity mechanism, and one example is shown in FIG. 3. 1' semiconductor insulating (SI) GaAs substrate, 1' non-doped G
An aAs layer (buffer layer) is formed, and 2 p” Ga
As planar doped layer (Be doped, doping concentration 1
.. 1 x 10” elm-2), 1) non-doped GaAs layer (5 people), 4 non-doped GaAs layer (90
), 12 undoped GaAs layers (5), and n
-GaAs layers are stacked one after the other. The planar doped layers 2 and 3 form a hole layer and an electron layer. Reference numeral 5 is an n-GaAs layer doped with Si and having a doping concentration of I.times.10''(2)''3 and a thickness of 300 mm. Then, in each electrode region, 6 gate electrodes (AJ deposition), 7.8 source and drain electrodes AuGe/
After Au is deposited with silane, it is alloyed to form an ion implantation area for forming a selective electrode of 9.10 [implanted ion Se (selenium), implantation concentration peak concentration: 5×10' days (m-3)].

上記構成により、絶縁層のノンドープ GaAs −AI As −GaAsを挾んで電子層と
正孔層が形成される結果、電子−正孔対超伝導機構によ
る超伝導が起る。
With the above configuration, an electron layer and a hole layer are formed sandwiching the non-doped GaAs-AIAs-GaAs insulating layer, and as a result, superconductivity occurs due to an electron-hole pair superconductivity mechanism.

(発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記の場合、電子−正孔が同一方向に移
動するために、全体では電流が流れず、従って、電子流
或いは正孔流の一方のみを取出す必要がある。この場合
、例えば、電子流を取出したとき、正孔が局所的に蓄積
するという問題があり、超伝導が妨げられる欠点がある
(Problem to be solved by the invention) However, in the above case, since electrons and holes move in the same direction, no current flows in the whole, and therefore it is necessary to extract only one of the electron flow and the hole flow. In this case, for example, there is a problem that holes accumulate locally when an electron flow is extracted, which has the disadvantage of hindering superconductivity.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、プレーナドーピングによる近接した電子層お
よび正孔層からなる電子−正孔対超伝導体の電子層また
は正孔層の一方の層に選択的にオーミック接触するソー
スおよびドレイン用の選択電極と、該ソースおよびドレ
イン電極に近接して設けられ、他方の層に選択的にオー
ミック接触し、該他方の層のキャリアに閉ループを与え
る他の選択電極と、該電子層または正孔層のキャリアの
濃度を制御する制御電極とを備えることを特徴とする高
速半導体装置を提供する。
The present invention provides selective electrodes for sources and drains that make selective ohmic contact with one layer of the electron layer or the hole layer of an electron-hole pair superconductor consisting of an electron layer and a hole layer in close proximity by planar doping. and another selective electrode provided in close proximity to the source and drain electrodes and making selective ohmic contact with the other layer to provide a closed loop to the carriers in the other layer, and carriers in the electron or hole layer. Provided is a high-speed semiconductor device characterized by comprising a control electrode for controlling the concentration of.

〔作用〕[Effect]

第2図に示した本発明の実施例のエネルギバンド図を用
いて、本発明の原理と作用を説明する。
The principle and operation of the present invention will be explained using the energy band diagram of the embodiment of the present invention shown in FIG.

第2図において、GaAs層1および5の間に絶縁性の
Al1As薄層4が介在した層構造となっており、Ga
As層 Aj! As界面近傍3にn型不純物がプレー
ナドーピングにより導入され、Aj! As/ GaA
s界面近傍2にp型不純物が同様にプレーナドーピング
により導入されている。そして、界面2.3にそって2
次元的なチャネル(以下電子層3、正孔層2と称する)
が形成され、絶縁性のAlAs薄層を挾んで2次元電子
ガスおよび2次元正孔ガスが形成されてる。この第2図
の電子層3と正孔層2の形成過程を説明すると、3のn
型不純物のプレーナドーピング層からの電子が2のp型
不純物のプレーナドーピング層に拡散で遷移してアクセ
プタを埋めることにより、3のn型プレーナドーピング
層のドナーはイオン化し、それにより3の層の伝導帯の
端が曲り、エネルギレベルが低下する。一方、2のp型
プレーナドーピング層の価電子帯のエネルギレベルが上
昇する。そして、これに伴い、電子の遷移を妨げる向き
に電界が発生し、ある所で平衡状態になる。第2図はこ
の平衡状態を示してあり、3のn型プレーナドーピング
層の伝導帯の端のエネルギレベルはフェルミレベルEF
より低下している。一方、2のp型プレーナドーピング
層の価電子帯のエネルギレベルは上昇し、フェルミレベ
ルより上になっている。ここで、3のn型プレーナドー
ピング層の不純物濃度は十分高いから、この平衡状態に
おいて、完全に空乏化することなくキャリアが残ってお
り、電子層を構成する。一方、2のp型プレーナドーピ
ング層にもキャリアが存在し正孔層を構成する。
In FIG. 2, the layer structure is such that an insulating Al1As thin layer 4 is interposed between GaAs layers 1 and 5.
As layer Aj! An n-type impurity is introduced near the As interface 3 by planar doping, and Aj! As/GaA
Similarly, a p-type impurity is introduced near the s-interface 2 by planar doping. and 2 along the interface 2.3.
Dimensional channel (hereinafter referred to as electron layer 3 and hole layer 2)
is formed, and a two-dimensional electron gas and a two-dimensional hole gas are formed sandwiching the insulating AlAs thin layer. To explain the formation process of the electron layer 3 and hole layer 2 in FIG.
Electrons from the planar doping layer of type impurity diffuse into the planar doping layer of p-type impurity 2 and fill the acceptors, so that the donors of the n-type planar doping layer 3 are ionized, thereby causing the The ends of the conduction band bend and the energy level decreases. On the other hand, the energy level of the valence band of the p-type planar doped layer 2 increases. As a result, an electric field is generated in a direction that impedes electron transition, and an equilibrium state is reached at a certain point. Figure 2 shows this equilibrium state, where the energy level at the edge of the conduction band of the n-type planar doping layer of 3 is the Fermi level EF.
It has declined further. On the other hand, the energy level of the valence band of the p-type planar doped layer of No. 2 has increased and is now above the Fermi level. Here, since the impurity concentration of the n-type planar doping layer No. 3 is sufficiently high, in this equilibrium state, carriers remain without being completely depleted and form an electronic layer. On the other hand, carriers also exist in the p-type planar doped layer 2, forming a hole layer.

この2次元電子ガスと正孔ガスが絶縁性の薄層を挾んで
存在することにより、電子と正孔対により合成粒子が得
られ、超伝導となる。 ところが、この超伝導により、
電子と正孔とは同一方向に運動し、全体として電流はキ
ャンセルされるため、電子と正孔によるエキシトン合成
粒子による超伝導を利用してトランジスタを得るには、
電子または正孔の一方のみを取出さなければならない。
When this two-dimensional electron gas and hole gas exist with an insulating thin layer sandwiched between them, synthetic particles are obtained by electron and hole pairs and become superconducting. However, due to this superconductivity,
Electrons and holes move in the same direction, and the current is canceled as a whole, so to obtain a transistor using superconductivity due to exciton synthesis particles of electrons and holes,
Only one of the electrons or holes must be extracted.

そこで、本発明においては、2次元電子層または正孔層
のみにコンタクトする選択電極を設け、電子または正孔
の一方のみを取出すようにしている。
Therefore, in the present invention, a selection electrode is provided that contacts only the two-dimensional electron layer or the hole layer, and only one of the electrons and the holes is extracted.

しかしながら、なお、電子−正孔対超伝導機構によるト
ランジスタを得るのに問題が残る。
However, there still remains a problem in obtaining a transistor based on the electron-hole pair superconducting mechanism.

その理由は、例えば、2次元電子層にコンタクトするソ
ース、ドレインの選択電極を形成し、電子を取出す構成
にした場合で考えると、正孔層には電極が形成されず正
孔流が取出されないために、正孔が正孔層内に局所的に
滞留、蓄積し、それにより正孔層内に電界が発生し、正
孔流を妨げる。
The reason for this is, for example, when considering a configuration in which source and drain selective electrodes are formed in contact with a two-dimensional electron layer to extract electrons, no electrodes are formed in the hole layer and no hole flow is extracted. Therefore, holes locally stay and accumulate within the hole layer, which generates an electric field within the hole layer and impedes the hole flow.

そのため、電子−正孔対超伝導が起り難くなる。Therefore, electron-hole pair superconductivity becomes difficult to occur.

そこで、本発明においては、上記のように電子層または
正孔層のソース、ドレインの選択電極を形成しない方の
層にも選択電極を形成し、該層のキャリアにも外部バス
を形成し、キャリアの流れを容易にして、電子−正孔対
超伝導機構による超伝導が起り易くしている。そして、
その構成により、電子−正孔対超伝導機構が比較的高い
温度でも実現でき、トランジスタ動作が可能な素子が得
られる。
Therefore, in the present invention, as described above, a selection electrode is formed also in the layer in which the source and drain selection electrodes of the electron layer or hole layer are not formed, and an external bus is also formed in the carrier of this layer. This facilitates the flow of carriers, making it easier for superconductivity to occur due to the electron-hole pair superconductivity mechanism. and,
With this configuration, an electron-hole pair superconductivity mechanism can be realized even at a relatively high temperature, and an element capable of transistor operation can be obtained.

C実施例〕 以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。C Example] The present invention will be explained in detail below using the drawings.

第1図(A)には本発明の実施例のトランジスタの要部
断面構成を示してあり、また、第1図(B)にはその上
面の電極配置を示している。
FIG. 1(A) shows a cross-sectional configuration of a main part of a transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1(B) shows an arrangement of electrodes on its upper surface.

第1図(A)において、各層は以下の如くである。In FIG. 1(A), each layer is as follows.

1・−半導体絶縁性(S I ) GaAs基板1′−
ノンドープGaAs層(バッファ層)2・−p ” −
GaAsプレーナドープ層Be(ベリリウム)ドープ、
ドーピング濃度1、I X 1013cra−2 1)−ノンドープGaAsFi 厚味5人 4・・−ノンドープIAs層 厚味90人 12− ノンドープGaAs層 厚味5人 3−n ” −GaAsプレーナドープ層St(シリコ
ン)ドープ、ドーピング濃度1、lX10凰3 cff
l−2 5・= n −GaAs層 Stドープ、ドーピング濃度1×101″C1)−3厚
味300人 これらの層はMBE(分子線エピタキシャル成長法)ま
たはMOCVD (有機金属気相成長法)等で順に形成
することができる。
1.-Semiconductor insulating (SI) GaAs substrate 1'-
Non-doped GaAs layer (buffer layer) 2・-p ” −
GaAs planar doped layer Be (beryllium) doped,
Doping concentration 1, I ) Dope, doping concentration 1, lX10凰3 cff
l-2 5.=n -GaAs layer St-doped, doping concentration 1 x 101" C1)-3 thickness 300 people These layers are grown by MBE (molecular beam epitaxial growth) or MOCVD (metal-organic chemical vapor deposition), etc. can be formed in sequence.

次に、適当なマスクを用いて、第1図(A)のようにエ
ツチングで3のn ” −GaAsプレーナドープ層ま
で選択的に除去しメサ15を形成する。
Next, using a suitable mask, as shown in FIG. 1(A), the mesa 15 is formed by selectively removing up to 3 n''-GaAs planar doped layers by etching.

以下、各電極領域を次のように形成している。Hereinafter, each electrode region is formed as follows.

6・−・ゲート電極(^lデポジション)7.8・−ソ
ース、ドレイン電極 AuGe/Auをデポジション後、合金化9.10−一
一選択電橿形成用イオン注入領域注入イオンSe(セレ
ン)、注入濃度 ピーク濃度で5x 101)1 cm−313−p層引
出し用電極(AuZnデポジション後合金化) 14・−p層選択電極形成用イオン注入領域As −M
g注入、ピーク濃度lx 10” cm−3更に第1図
(B)に示した電極の平面構成を参照すると、トランジ
スタのソースS、ドレインD、ゲートGの他に、外側に
Hと指示するp層引出し用電極(第1図(A)の13)
とショート用配線15が形成されている。
6.-- Gate electrode (^l deposition) 7.8-- Source and drain electrodes After depositing AuGe/Au, alloying 9.10-11 Ion implantation region for selective electrode formation Implantation of Se (selenium) ions ), implantation concentration peak concentration 5x 101) 1 cm-313-P layer extraction electrode (alloyed after AuZn deposition) 14.-Ion implantation area for p layer selective electrode formation As -M
Further, referring to the planar configuration of the electrodes shown in FIG. 1(B), in addition to the source S, drain D, and gate G of the transistor, there is a p Layer extraction electrode (13 in Figure 1 (A))
A short-circuit wiring 15 is formed.

次に、本実施例の素子のトランジスタ動作を説明する。Next, the transistor operation of the device of this example will be explained.

3のn ” −GaAsプレーナドープ層からの電子の
うち、1×10I3c1)−2は2のp”  GaAs
プレーナドープ層のアクセプタを埋めるためにフリーキ
ャリアとはならない。したがって、n ” −GaAs
プレーナドープ層3に1×1012cIII−2の電子
、2のp++−GaAsプレーナドープ層に1×101
3cm−2の正孔がそぞれフリーキャリアとして残る。
Of the electrons from the 3n"-GaAs planar doped layer, 1x10I3c1)-2 are from the 2p"-GaAs
It does not become a free carrier because it fills the acceptors in the planar doped layer. Therefore, n”-GaAs
1 x 1012 cIII-2 electrons in planar doped layer 3, 1 x 101 in 2 p++-GaAs planar doped layers
Each hole of 3 cm-2 remains as a free carrier.

これら、2つの層は、100人のノンドープ層、即ちノ
ンドープGaAs層1).12(厚味各5人)と4のノ
ンドープAlAs層(厚味90人)により隔てられるた
めに、先に述べた電子−正孔対超伝導機構によって、低
温下で超伝導となる。超伝導領域は、2.3の電子層お
よび正孔層のうち、選択電極形成用のイオン注入領域9
.10に挾まれ、9.10を除く部分である。
These two layers are composed of 100 undoped layers, ie undoped GaAs layer 1). Since they are separated by 12 (5 layers each) and 4 non-doped AlAs layers (90 layers each), they become superconductive at low temperatures due to the electron-hole pair superconductivity mechanism described above. The superconducting region is the ion implantation region 9 for selective electrode formation among the electron layer and hole layer in 2.3.
.. This is the part between 9.10 and 9.10.

この超伝導により、電子と正孔は同一方向に運動し、全
体として電流はキャンセルされるから、トランジスタ動
作を可能にするためソース、ドレインの選択電極9,1
0により、電子による電流のみを取出している。そして
、この電子の濃度を、ゲート電極6により、5のn −
GaAs層領域での空乏層をコントロールすることによ
り制御してトランジスタ動作を行なう。
Due to this superconductivity, electrons and holes move in the same direction, and the current is canceled as a whole. Therefore, in order to enable transistor operation, the source and drain selection electrodes 9 and 1
0, only the current due to electrons is taken out. Then, the concentration of these electrons is controlled by the gate electrode 6 to 5 n −
The transistor operation is controlled by controlling the depletion layer in the GaAs layer region.

以上の実施例において、pFi引出し用電極13と、シ
ョート用配線15を設けたので、電子層3の電子はドレ
インの選択電極により外部回路に取出され、再びソース
の選択電極を介して電子チャネル3に戻るという閉ルー
プを持つのに対して、正孔層2の方にもp層引出し用電
極(第1図の13またはH)とショート用配線15を設
けておくので、電子層3と正孔層2は共に外部に引き出
され、外部を経由するループを持つことになるから、正
孔層の正孔流が流れ易くなり、電子−正孔対超伝導機構
による超伝導化が阻害されることがなくなり、超伝導が
起り易くなる。
In the above embodiment, since the pFi extraction electrode 13 and the short-circuit wiring 15 were provided, the electrons in the electron layer 3 are taken out to the external circuit by the drain selection electrode, and then passed through the source selection electrode again to the electron channel 3. However, since the hole layer 2 is also provided with a p-layer extraction electrode (13 or H in FIG. 1) and a short-circuit wiring 15, the electron layer 3 and the hole Since layer 2 is both drawn out to the outside and has a loop that passes through the outside, the hole flow in the hole layer becomes easier to flow, and superconductivity due to the electron-hole pair superconductivity mechanism is inhibited. disappears, making it easier for superconductivity to occur.

次に、本実施例において、プレーナドーピングを用いて
いる点を説明する。
Next, the use of planar doping in this embodiment will be explained.

電子層3および正孔層2のドーピングを通常のドーピン
グにより行なうと、n層からp層に電子が移るために、
キャリアの空乏層ができて電子層と正孔層の間隔が長く
なり、超伝導化しにくくなる。これに対して、本実施例
のようにプレーナドーピングを行なうと、ドーピング濃
度が極く高いため、空乏層ができないので、電子層と正
孔層はプレーナドーピングした面に残ることになり、絶
縁層を挾んで発生する電子と正孔対により電子−正孔対
超伝導機構による超伝導がおこるのである。
When the electron layer 3 and hole layer 2 are doped using normal doping, electrons move from the n layer to the p layer, so
A carrier depletion layer is formed, increasing the distance between the electron layer and the hole layer, making it difficult to achieve superconductivity. On the other hand, when planar doping is performed as in this example, the doping concentration is extremely high and no depletion layer is formed, so the electron layer and hole layer remain on the planar doped surface, and the insulating layer Superconductivity occurs due to the electron-hole pair superconductivity mechanism due to the electron and hole pairs generated by sandwiching the two.

なお、以上の実施例では、電子層にソース、ドレインの
選択電極を形成した例を示したが、正孔層にソース、ド
レインの選択電極を形成するようにしても良い。また、
第1図のようにp層に対する選択電極とp層引出し用電
極13をソース、ドレインの並ぶ方向に1対設はショー
ト用配線15で短絡することに限らず、ソース、ドレイ
ンの並び方向に直角方向に1対のp層に対する選択電極
とp層引出し用電極を設けるようにしても良い。
In the above embodiment, the source and drain selection electrodes are formed in the electron layer, but the source and drain selection electrodes may be formed in the hole layer. Also,
As shown in FIG. 1, the selection electrode for the p-layer and the p-layer lead-out electrode 13 are provided in pairs in the direction in which the sources and drains are arranged, and are not limited to short-circuiting with the short-circuit wiring 15; A selection electrode and a p-layer extraction electrode may be provided for a pair of p-layers in the direction.

また、さらに、ソース、ゲート、ドレインを含む素子領
域を近接して囲むようにp層に対する選択電極とp層引
出し用電極を環状に形成しても良い。
Furthermore, the selection electrode for the p layer and the p layer extraction electrode may be formed in an annular shape so as to closely surround the element region including the source, gate, and drain.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によれば、電子−正孔対超伝導機
構を利用したトランジスタの正孔の蓄積(正孔流を取出
す場合は電子の蓄積)を、正孔流(正孔流を取出す場合
は電子流)を選択電極により取出して、短絡することに
より防ぐことができ
As described above, according to the present invention, the accumulation of holes (accumulation of electrons when extracting a hole flow) in a transistor that utilizes an electron-hole pair superconducting mechanism is This can be prevented by extracting the electron current (electron current) using a selective electrode and short-circuiting it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(A)は本発明の実施例の断面図、第1図(B)
は実施例の電極の平面配置を示す図、第2図は実施例の
エネルギバンド図、第3図は従来例の要部断面構成図で
ある。 1 ・−半導体絶縁性(S I ) GaAs基板1)
・−ノンドープGaAsFf 2−−− p ” −GaAsプレーナドープ層3 ・
−n ” −GaAsブレーナドープ層4− ノンドー
プAj!As層 5−− n −GaAsFi 6−ゲート電極(Anデポジション) 7.8−m−ソース、ドレイン電極 9.10−一一選択電極形成用イオン注入領域1).1
2−m−ノンドープGaAs層13−p層引出し用電極 14・・−p層選択電橋形成用イオン注入領域15・−
ショート用配線
FIG. 1(A) is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 1(B)
FIG. 2 is an energy band diagram of the embodiment, and FIG. 3 is a sectional view of the main part of the conventional example. 1 - Semiconductor insulating (SI) GaAs substrate 1)
・-Non-doped GaAsFf 2--- p''-GaAs planar doped layer 3 ・
-n'' -GaAs brainer doped layer 4-Non-doped Aj!As layer 5--n-GaAsFi 6-Gate electrode (An deposition) 7.8-m-Source and drain electrodes 9.10-11 Ions for forming selective electrodes Injection area 1).1
2-m-non-doped GaAs layer 13-p-layer extraction electrode 14...-p-layer selective bridge formation ion implantation region 15--
Wiring for short

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)プレーナドーピングによる近接した電子層および
正孔層からなる電子−正孔対超伝導体の電子層または正
孔層の一方の層に選択的にオーミック接触するソースお
よびドレイン用の選択電極と、該ソースおよびドレイン
電極に近接して設けられ、他方の層に選択的にオーミッ
ク接触し、該他方の層のキャリアに閉ループを与える他
の選択電極と、 該電子層または正孔層のキャリアの濃度を制御する制御
電極とを備えることを特徴とする高速半導体装置。
(1) Selective electrodes for sources and drains that make ohmic contact selectively with one layer of the electron layer or hole layer of an electron-hole pair superconductor consisting of an electron layer and a hole layer in close proximity by planar doping. , another selective electrode provided in close proximity to the source and drain electrodes and selectively in ohmic contact with the other layer to provide a closed loop for carriers in the other layer; A high-speed semiconductor device comprising a control electrode for controlling concentration.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0828296A2 (en) * 1996-09-03 1998-03-11 International Business Machines Corporation High temperature superconductivity in strained Si/SiGe
JP2007535138A (en) * 2004-02-05 2007-11-29 クリー インコーポレイテッド Nitride heterojunction transistor having charge transfer induced energy barrier and method of manufacturing the same
US9035354B2 (en) 2004-02-05 2015-05-19 Cree, Inc. Heterojunction transistors having barrier layer bandgaps greater than channel layer bandgaps and related methods

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0828296A2 (en) * 1996-09-03 1998-03-11 International Business Machines Corporation High temperature superconductivity in strained Si/SiGe
EP0828296A3 (en) * 1996-09-03 1998-03-18 International Business Machines Corporation High temperature superconductivity in strained Si/SiGe
KR100293400B1 (en) * 1996-09-03 2001-07-12 포만 제프리 엘 HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY IN STRAINED Si/SiGe
JP2007535138A (en) * 2004-02-05 2007-11-29 クリー インコーポレイテッド Nitride heterojunction transistor having charge transfer induced energy barrier and method of manufacturing the same
US9035354B2 (en) 2004-02-05 2015-05-19 Cree, Inc. Heterojunction transistors having barrier layer bandgaps greater than channel layer bandgaps and related methods

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