JPH01243591A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPH01243591A JPH01243591A JP6953288A JP6953288A JPH01243591A JP H01243591 A JPH01243591 A JP H01243591A JP 6953288 A JP6953288 A JP 6953288A JP 6953288 A JP6953288 A JP 6953288A JP H01243591 A JPH01243591 A JP H01243591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drain
- gaas
- region
- semi
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体デバイス、特に、多値論理回路用半導
体デバイスに関し、GaAsを用いたショットキーゲー
ト型電界効果トランジスタ(以下、GaAs−MESF
ETと称する。)によって構成される半導体デバイスに
適用して有効な技術に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device, particularly a semiconductor device for a multi-level logic circuit, and relates to a Schottky gate field effect transistor (hereinafter referred to as GaAs-MESF) using GaAs.
It is called ET. ) relates to a technique effective when applied to a semiconductor device configured by
従来、GaAs−MESFETは、多値論理回路用のデ
バイスとして使用されることはなかったが、最近、2重
障壁量子弁戸構造を用いた共鳴トンネルホントエレクト
ロントランジスタ(RHET)が提案、試作された。な
お、GaAs−MESFETについては、「超高速化合
物半導体デバイス、培風館、P59、図3,2」に記載
されている。また、共鳴トンネルホットエレクトロント
ランジスタについては、rJph、J、Appl。Conventionally, GaAs-MESFETs have not been used as devices for multilevel logic circuits, but recently a resonant tunnel real electron transistor (RHET) using a double-barrier quantum gate structure has been proposed and prototyped. . The GaAs-MESFET is described in "Ultrahigh Speed Compound Semiconductor Device, Baifukan, P59, Figures 3 and 2". Also, regarding resonant tunneling hot electron transistors, rJph, J, Appl.
Phys、、24.PP、L853−L854(198
5)J、あるいは「ソリッド ステートテクノロジー(
solid 5tate te−chnology
)日本版1988年1月号、P35〜P40」に記載さ
れている。Phys, 24. PP, L853-L854 (198
5) J or “Solid State Technology (
solid 5tate te-chnology
) Japanese edition, January 1988 issue, pages 35-40.
上記のように、共鳴トンネルホントエレクトロントラン
ジスタは、ベース・エミッタ部にエネルギー単位の量子
化された2重井戸を用いているため、そのコレクタ電流
はベース電圧に対して離散的となり、多値論理回路用デ
バイスとして使用できる。しかし、動作温度は室温より
もかなり低い。As mentioned above, the resonant tunnel real electron transistor uses a double well quantized in energy units in the base and emitter parts, so its collector current becomes discrete with respect to the base voltage, and the multivalued logic circuit It can be used as a device for However, the operating temperature is significantly lower than room temperature.
本発明の目的はゲート(あるいはベース)電圧に対して
ドレイン(あるいはコレクタ)電流が、階段状に変化す
る多値論理回路に適した半導体デバイスを提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a semiconductor device suitable for a multivalued logic circuit in which the drain (or collector) current changes stepwise with respect to the gate (or base) voltage.
本発明の他の目的は、室温あるいはそれ以上の温度でも
動作可能な多値論理回路に適した半導体デバイスを提供
することにある。Another object of the present invention is to provide a semiconductor device suitable for a multivalued logic circuit that can operate at room temperature or higher.
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.
〔課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。[Means for Solving the Problems] A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
本発明の多値論理回路用GaAs−MESFETは、従
来のGaAs−MESFETのゲート・ドレイン間に存
在する単層の導電層、すなわち、深さO62μm程まで
のびているnlGaAs層に、所定間隔を隔てて半絶縁
性GaAs層(半絶縁層)を設け、n形GaAs層とア
ンドープの半絶縁性GaAs層を交互に積み重ねて積層
導電領域を設けた構造となっている。The GaAs-MESFET for multilevel logic circuits of the present invention has a single conductive layer existing between the gate and drain of a conventional GaAs-MESFET, that is, an nlGaAs layer extending to a depth of about 62 μm, at a predetermined interval. It has a structure in which a semi-insulating GaAs layer (semi-insulating layer) is provided, and n-type GaAs layers and undoped semi-insulating GaAs layers are alternately stacked to provide a laminated conductive region.
上記した手段によれば、従来のショットキーゲート型電
界効果トランジスタにあっては、ソース・ドレイン間に
流れる電流は、ゲート電極下の導電領域(チャネル)の
厚みに依存していることから、ゲート電極に電圧を印加
することで、ゲート電極下に伸びる空乏層の幅を変化さ
せてチャネルの厚みを変調し、ソース・ドレイン間の電
流を制御している。これに対して本発明のGaAs−M
ESFETは、そのソース・ドレイン間電流がゲート電
極下のチャネルの厚みだけでなく、ゲート・ドレイン間
の空乏層に被われていない導電層の数にも依存する構造
となっている。すなわち、本発明のGaAs−MESF
ETにあっては、ゲート・ドレイン間にあるチャネルの
構造が、導電層と半絶縁層の交互積み重ねであることか
ら、空乏層によって被われる導電層の数がゲート電圧に
対して不連続に変化するため、それに応じてソース・ド
レイン間電流も不連続な階段状の変化を示す。According to the above-mentioned means, in the conventional Schottky gate field effect transistor, the current flowing between the source and drain depends on the thickness of the conductive region (channel) under the gate electrode. By applying a voltage to the electrode, the width of the depletion layer extending below the gate electrode is changed, modulating the thickness of the channel and controlling the current between the source and drain. In contrast, the GaAs-M of the present invention
The ESFET has a structure in which the current between the source and drain depends not only on the thickness of the channel under the gate electrode but also on the number of conductive layers that are not covered by the depletion layer between the gate and the drain. That is, the GaAs-MESF of the present invention
In ET, the structure of the channel between the gate and drain is an alternating stack of conductive layers and semi-insulating layers, so the number of conductive layers covered by the depletion layer varies discontinuously with respect to the gate voltage. Therefore, the source-drain current also shows a discontinuous step-like change accordingly.
その電気特性により、本発明は多値論理回路に適した半
導体デバイスとなる。Due to its electrical characteristics, the present invention becomes a semiconductor device suitable for multivalued logic circuits.
以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例による多値論理回路用GaA
sデバイスを示す断面図、第2図〜第5図は同じく本発
明のGaAsデバイスの製造方法の一例を工程順に説明
するための断面図であって、第2図はGaAs基板の主
面に積層導電領域が形成された状態を示す断面図、第3
図はGaAs基板の主面にチャネル領域が形成された状
態を示す断面図、第4図はGaAs基板の主面にソース
領域およびドレイン領域が形成された状態を示す断面図
、第5図はFETにおける空乏層を示す模式的断面図、
第6図は本発明のGaAsデバイスの理論的電流電圧特
性を示すグラフである。FIG. 1 shows a GaA for multivalued logic circuit according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 5 are cross-sectional views showing an example of the GaAs device manufacturing method of the present invention in the order of steps, and FIG. A third cross-sectional view showing a state in which a conductive region is formed.
The figure is a cross-sectional view showing a state where a channel region is formed on the main surface of a GaAs substrate, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where a source region and a drain region are formed on the main surface of a GaAs substrate, and FIG. A schematic cross-sectional view showing a depletion layer in
FIG. 6 is a graph showing the theoretical current-voltage characteristics of the GaAs device of the present invention.
第1図に示すように、本実施例によるGaAsデバイス
においては、半絶縁性GaAs基板1の主面に、n形の
チャネル領域2が設けられている。As shown in FIG. 1, in the GaAs device according to this embodiment, an n-type channel region 2 is provided on the main surface of a semi-insulating GaAs substrate 1. As shown in FIG.
また、このチャネル領域2の右側、すなわち、ドレイン
側には、n形GaAs層9とアンドープの半絶縁性Ga
As層8とが交互に積み重ねられた積層導電領域10が
設けられている。前記n形GaAs層9は前記チャネル
領域2と同じ組成となっている。そして、これらチャネ
ル領域2および積層導電領域10を挟むようにして、n
◆形のソース領域3およびドレイン領域4が別々に設け
られている。Further, on the right side of this channel region 2, that is, on the drain side, an n-type GaAs layer 9 and an undoped semi-insulating GaAs layer 9 are formed.
Laminated conductive regions 10 are provided in which As layers 8 are alternately stacked. The n-type GaAs layer 9 has the same composition as the channel region 2. Then, n
A ♦-shaped source region 3 and drain region 4 are provided separately.
一方、前記チャネル領域2の表面には、たとえば、ケイ
化タングステン(W5 S I 3 )からなるショッ
トキー構成のゲート電極5が設けられ、このゲート電極
5と前記半絶縁性GaAs基数1との間にショットキー
バリアが形成されている。また、前記ゲート電極5およ
び半絶縁性GaAs基板lの主面は、たとえば、5iO
1膜やSi3N4膜のようなパッシベーション膜7で被
われている。このパッシベーション膜7には、前記ソー
ス領域3およびドレイン領域4の一部に対応して開口部
が設けられていて、この開口部にオーミック電極6が設
けられている。これらのオーミック電極6は、ソース電
極11. ドレイン電極12となるとともに、たとえ
ば、金(Au)−ゲルマニウム(Ge)合金膜およびニ
ッケル(Ni)膜ならびにAu膜をこれらの順に積層し
た積層膜からなっている。On the other hand, a Schottky gate electrode 5 made of, for example, tungsten silicide (W5 SI 3 ) is provided on the surface of the channel region 2, and a gap between the gate electrode 5 and the semi-insulating GaAs base 1 is provided. A Schottky barrier is formed. Further, the main surfaces of the gate electrode 5 and the semi-insulating GaAs substrate l are, for example, 5iO
It is covered with a passivation film 7 such as a Si3N4 film or a Si3N4 film. This passivation film 7 has an opening corresponding to a portion of the source region 3 and drain region 4, and an ohmic electrode 6 is provided in this opening. These ohmic electrodes 6 are connected to source electrodes 11 . The drain electrode 12 is made of a laminated film in which, for example, a gold (Au)-germanium (Ge) alloy film, a nickel (Ni) film, and an Au film are laminated in this order.
本実施例によるGaAsデバイスにおいては、ソース(
ソース電極11)を接地し、ドレイン(ドレイン電極1
2)にプラスの電圧を印加した場合、ソース・ドレイン
間電流は、ドレイン領域4を発して各n形GaAs層9
を通り、ゲート電極5下のチャネル領域2を過ぎてソー
ス領域3に入る。ここでソース・ドレイン電流の大きさ
は、主として電流を流すことができるnft3GaAs
層9の数に依存している。ショットキーゲート電極5に
マイナスの電圧を加えてゆくと、第5図に示されるよう
に、ゲート電極5下の空乏層13が広がり、表面に近い
方から順にn形GaAs層9の出口を塞いでゆく。半絶
縁性CaAs層8とn形GaAs層9が、第1図および
第5回に示されるように配置されているため、ゲート(
ゲート電極5)の電圧に対して、空乏層13に出口が塞
がれていないn形GaAs層9、すなわち、電流を流す
ことができるn形GaAs層9の数は不連続に変化する
。このため、ゲート電圧に対するソース・ドレイン電流
は、第6図のドレイン・ソース電流とゲート・ソース電
圧(V*−:単位V)の相関を示す電流・電圧特性で示
されるように、階段状に変化する。同グラフに示すよう
に、実線部分は計算値による曲線であり、破線部分は推
定によるものである。In the GaAs device according to this example, the source (
The source electrode 11) is grounded, and the drain (drain electrode 1
2) When a positive voltage is applied to
, passes through the channel region 2 under the gate electrode 5 and enters the source region 3 . Here, the magnitude of the source-drain current is mainly determined by nft3GaAs, which can flow current.
It depends on the number of layers 9. As a negative voltage is applied to the Schottky gate electrode 5, as shown in FIG. 5, the depletion layer 13 under the gate electrode 5 expands and blocks the exit of the n-type GaAs layer 9 from the side closest to the surface. I'm leaving. Since the semi-insulating CaAs layer 8 and the n-type GaAs layer 9 are arranged as shown in FIG.
With respect to the voltage of the gate electrode 5), the number of n-type GaAs layers 9 whose exits are not blocked by the depletion layer 13, that is, the number of n-type GaAs layers 9 through which current can flow, changes discontinuously. Therefore, the source-drain current with respect to the gate voltage changes stepwise, as shown in the current-voltage characteristics showing the correlation between the drain-source current and the gate-source voltage (V*-: unit V) in Figure 6. Change. As shown in the graph, the solid line portion is a curve based on calculated values, and the broken line portion is a curve based on estimation.
これにより、本発明のGaAs−MESFETは多値論
理に適したデバイスとなる。As a result, the GaAs-MESFET of the present invention becomes a device suitable for multivalued logic.
ここで、第6図の特性を示すデバイス計算例について説
明する。なお、各部の寸法等については第5図に示され
ている。Here, an example of device calculation showing the characteristics shown in FIG. 6 will be described. The dimensions of each part are shown in FIG.
ソース・ドレイン電流l。は(1)式で与えら・
れる。Source-drain current l. is given by equation (1).
It will be done.
■。■.
zo=□・・ ・ (1)
ここで、Rはチャネル層の抵抗、V411はドレイン・
ソース電圧でこの例では1vであるチャネル層の抵抗R
(単位Ω)は(2)式となる。zo=□・・・(1) Here, R is the resistance of the channel layer, and V411 is the resistance of the drain layer.
The resistance R of the channel layer, which is 1v in this example at the source voltage
(unit Ω) is expressed as equation (2).
0、 12−d n (d)
ここで、dは空乏層幅(単位μm)、nは0゜1.2,
3.4である。0, 12-d n (d) Here, d is the depletion layer width (unit: μm), n is 0°1.2,
It is 3.4.
空乏層幅dは(3)弐となる。The depletion layer width d is (3)2.
ここで、E、はGaAsの誘電率、qは素電荷、中、は
障壁ポテンシャルで、この例では0.8■である。また
、N、はチャネル領域の不純物濃度で、この例では2.
3X10”7cm”である。Here, E is the dielectric constant of GaAs, q is the elementary charge, and q is the barrier potential, which is 0.8 in this example. Further, N is the impurity concentration of the channel region, and in this example, 2.
It is 3X10"7cm".
また、この例では、ゲート長し、は1μm1また、前記
積層導電領域10の長さしは1μmである。そして、前
記積層溝iit領域10は最下層にn形GaAs層9が
設けられ、その上にはアンドープ半絶縁性GaAs層8
.n形GaAs層9.アンドープ半絶縁性GaAs層8
と順次交互に設けられる。n形GaAs層9は4層形成
されかつ最上層はアンドープ半絶縁性GaAs層8とな
る。Further, in this example, the gate length is 1 μm, and the length of the laminated conductive region 10 is 1 μm. The laminated groove IIT region 10 is provided with an n-type GaAs layer 9 as the lowest layer, and an undoped semi-insulating GaAs layer 8 on top of the n-type GaAs layer 9.
.. n-type GaAs layer9. Undoped semi-insulating GaAs layer 8
and are provided alternately. Four n-type GaAs layers 9 are formed, and the top layer is an undoped semi-insulating GaAs layer 8.
最上層のアンドープ半絶縁性GaAs層8は他の3層の
アンドープ半絶縁性GaAs層8の厚さLよりも厚いT
となっている。また、各n形GaAsJi9はいずれも
同じ厚さaとなっている。この例における各寸法は、t
=150人、T=550人、a=50人となっている。The uppermost undoped semi-insulating GaAs layer 8 has a thickness T that is thicker than the thickness L of the other three undoped semi-insulating GaAs layers 8.
It becomes. Further, each n-type GaAsJi 9 has the same thickness a. Each dimension in this example is t
= 150 people, T = 550 people, a = 50 people.
したがって、前記積層導電領域10の厚さは全体でも1
200人と極めて薄い、さらに、この例における前記チ
ャネル領域2の比抵抗ρは0.05Ωcmとなっている
。Therefore, the total thickness of the laminated conductive region 10 is 1
The channel region 2 in this example has a very thin resistivity ρ of 0.05 Ωcm.
このようなC;aAs−MESFETによれば、第6図
の特性曲線からもわかるように、闇値を複数選択するこ
とができ、多値論理用デバイスとして使用できる。According to such a C;aAs-MESFET, as can be seen from the characteristic curve of FIG. 6, it is possible to select a plurality of dark values, and it can be used as a device for multivalued logic.
つぎに、上述のように構成された本実施例によるCaA
sデバイスの製造方法について説明する。Next, the CaA according to this embodiment configured as described above will be explained.
A method for manufacturing the s device will be explained.
第2図に示すように、半絶縁性GaAs基板1の上に、
たとえば、n形GaAs層(導電層)9゜アンドープの
半絶縁性GaAs層(半絶縁層)8を、交互にエピタキ
シャル成長させる。それぞれの厚みa、t、Tは、たと
えば、前者のn形GaA s N9が50人に対して、
後者の半絶縁性GaAs層8が150人のように、後者
の方を厚くする。前記n形GaAs層9を4層形成した
後、最上層の半絶縁性GaAs層8は550人と厚くす
る。これはゲート電極5に電圧を印加した際生じる空乏
層13の拡がり等との関係で決定すればよい。また、n
形GaAs層9の不純物濃度は、たとえば、2.3X1
0”/cm’である。前記n形GaAs層9および半絶
縁性GaAs層8の交互の積層によって形成された積層
導電領域10は、全体で1200人となる。As shown in FIG. 2, on a semi-insulating GaAs substrate 1,
For example, n-type GaAs layers (conductive layers) 9 and undoped semi-insulating GaAs layers (semi-insulating layers) 8 are epitaxially grown alternately. The respective thicknesses a, t, and T are, for example, the former n-type GaAs N9 for 50 people,
The latter is made thicker, such that the semi-insulating GaAs layer 8 of the latter is 150 mm thick. After forming the four n-type GaAs layers 9, the uppermost semi-insulating GaAs layer 8 is made 550 thick. This may be determined in relation to the expansion of the depletion layer 13 that occurs when a voltage is applied to the gate electrode 5. Also, n
The impurity concentration of the GaAs layer 9 is, for example, 2.3×1
0"/cm'. The laminated conductive region 10 formed by alternately laminating the n-type GaAs layer 9 and the semi-insulating GaAs layer 8 has a total of 1200 layers.
つぎに、第3図に示すように、所定形状のホトレジスト
(図示せず)を前記半絶縁性GaAs基板1の表面に形
成し、これをマスクとして、たとえば、Siのようなn
形不純物をイオン打ち込みし、長さしの積層導電領域1
0を形成するとともに、この積層導電領域10の両端に
それぞれn影領域14を形成する。また、両n形領域1
4の外側に所定形状のホトレジストをマスクとして、た
とえば、プロトンをイオン打ち込みし、デバイス間をア
イソレーションするアイソレーション領域15を形成す
る。その後、アニールを行い、前記n1il域14を電
気的に活性化し、かつアイソレーション領域15を不活
性化する。なお、このn影領域14はその一部がチャネ
ルとして使用される。また、このn影領域14の不純物
濃度は、前記n形CaAs層9と同じに形成される。Next, as shown in FIG. 3, a photoresist (not shown) in a predetermined shape is formed on the surface of the semi-insulating GaAs substrate 1, and this is used as a mask to
ion implantation of shaped impurities to form a long laminated conductive region 1
0 is formed, and n-shaded regions 14 are formed at both ends of this laminated conductive region 10, respectively. Also, both n-type regions 1
For example, protons are ion-implanted using a photoresist having a predetermined shape as a mask on the outside of the semiconductor device 4 to form an isolation region 15 for isolating devices. Thereafter, annealing is performed to electrically activate the n1il region 14 and inactivate the isolation region 15. Note that a part of this n-shaded area 14 is used as a channel. Further, the impurity concentration of this n-shaded region 14 is the same as that of the n-type CaAs layer 9.
つぎに、前記積層導電領域10の左端の上にショットキ
ーゲート電極5を形成する。このゲート電極5は、その
長さし、が1.0μmとなるように形成される。その後
、このゲート電極5と所定形状のホトレジストをマスク
として、たとえば、Siのようなn形不純物を比較的高
エネルギー・高ドーズ量でイオン打ち込みする。つぎに
、ホトレジスト除去後、アニールして、ソース領域3お
よびドレイン領域4を形成する。Next, a Schottky gate electrode 5 is formed on the left end of the laminated conductive region 10. This gate electrode 5 is formed so that its length is 1.0 μm. Thereafter, using this gate electrode 5 and a photoresist having a predetermined shape as a mask, ions of an n-type impurity such as Si are implanted at a relatively high energy and high dose. Next, after removing the photoresist, annealing is performed to form a source region 3 and a drain region 4.
その後、第1図に示されるように、全面にパッシベーシ
ョン膜7を形成した後、このパッシベーション膜7の所
定部分をエツチングして、ソース領域3とドレイン領域
4の上に開口部を設ける。Thereafter, as shown in FIG. 1, a passivation film 7 is formed over the entire surface, and predetermined portions of the passivation film 7 are etched to form openings above the source region 3 and drain region 4.
この開口部を通じてソース領域3とドレイン領域4の上
に、Au−Ge、Ni、Auを順次蒸着してオーミック
電8ii6からなるソース電極11およびドレイン電i
12を形成し、これによって目的とするGaAsデバイ
スを完成させる。Through this opening, Au-Ge, Ni, and Au are sequentially deposited onto the source region 3 and drain region 4 to form a source electrode 11 consisting of an ohmic electrode 8ii6 and a drain electrode i.
12 is formed, thereby completing the intended GaAs device.
このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。According to such an embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本発明の多値論理回路用GaAs−MESFET
は、ゲートとドレイン間に多層の導電層を有する積層導
電領域が設けられていることから、ゲート電圧の変化に
伴う空乏層の拡がりによって、前記各導電層は電流が流
れたり、あるいは流れなくなったりするため、ドレイン
・ソース間電流のゲート電圧に対する変化を階段状にす
ることができるという効果が得られる。(1) GaAs-MESFET for multi-value logic circuit of the present invention
Since a laminated conductive region having multiple conductive layers is provided between the gate and the drain, current may or may not flow through each of the conductive layers as the depletion layer expands as the gate voltage changes. Therefore, it is possible to obtain the effect that the change in the drain-source current with respect to the gate voltage can be made stepwise.
(2)上記(1)により、GaAs−MESFETは、
ドレイン・ソース間電流のゲート電圧に対する変化が階
段状になることから、多値論理回路用デバイスを構成す
ることができるという効果が得られる。(2) According to (1) above, the GaAs-MESFET is
Since the change in the drain-source current with respect to the gate voltage is step-like, it is possible to construct a device for a multivalued logic circuit.
(3)本発明のGaAs−MESFETは、従来のGa
As−MESFETにおいて、ゲート電極直下のチャネ
ルとドレイン領域間に積層導電領域を設けた構造となっ
ていることから、特別の温度域での使用が求められず、
従来と同様な温度域で使用できるという効果が得られる
。(3) The GaAs-MESFET of the present invention is different from the conventional GaAs-MESFET.
As the As-MESFET has a structure in which a laminated conductive region is provided between the channel and drain region directly under the gate electrode, it is not required to be used in a special temperature range.
The effect is that it can be used in the same temperature range as before.
(4)本発明のGaA、s−MESFETは、確立した
GaAs−MESFET製造技術等を利用して製造でき
ることから、再現住良く製造できるという効果が得られ
る。(4) Since the GaA, s-MESFET of the present invention can be manufactured using established GaAs-MESFET manufacturing technology, etc., it can be manufactured with good reproducibility.
(5)上記(1)〜(4)により、本発明によれば、常
温で使用できる多値論理回路用GaAs−MESFET
を安価に製造できるという相乗効果が得られる。(5) According to (1) to (4) above, according to the present invention, a GaAs-MESFET for multivalued logic circuits that can be used at room temperature
The synergistic effect is that it can be manufactured at low cost.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるGaAs−MESF
ETの製造技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではない。The above explanation will mainly focus on the invention made by the present inventor, which is the application field of GaAs-MESF.
Although the case where the present invention is applied to the ET manufacturing technology has been described, the present invention is not limited thereto.
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.
本発明によれば、従来のGaAsMESFETにおいて
、ゲート電極とドレイン電橋の間の導電層を今までの単
層から複数層にした結果、デバイスのドレイン・ソース
間電流のゲート電圧に対する変化を階段状にすることが
でき、多値論理回路用として適したデバイスを得ること
ができる。According to the present invention, as a result of changing the conductive layer between the gate electrode and the drain bridge from the conventional single layer to multiple layers in the conventional GaAs MESFET, the change in the drain-source current of the device with respect to the gate voltage can be made step-like. It is possible to obtain a device suitable for use in a multivalued logic circuit.
第1図は本発明の一実施例による多値論理回路用GaA
sデバイスを示す断面図、
第2図は同じく本発明のGaAsデバイスの製造方法の
一例におけるGaAs基板の主面に積層導電領域が形成
された状態を示す断面図、第3図は同しくGaAs基板
の主面にチャネル領域が形成された状態を示す断面図、
第4図は同じ(GaAs基板の主面にソース領域および
ドレイン領域が形成された状態を示す断面図、
第5図は同じ<FETにおける空乏層を示す模式的断面
図、
第6図は本発明のGaAsデバイスの理論的電流電圧特
性を示すグラフである。
l・・・半絶縁性GaAs基板、2・・・チャネル領域
、3・・・ソース領域、4・・・ドレイン領域、5・・
・ゲート電極、6・・・オーミック電橋、7・・・パッ
シベーション膜、8・・・半絶縁性GaAs層(半絶縁
層)、9・・・n形GaAs層(導電層)、10・・・
積層導電領域、11・・・ソース電極、12・・・ドレ
イン電極、13・・・空乏層、14・・・n影領域、1
5・第 1 図
第2図
第 3 図
第4図
第5図
/θ
第6図
咋S(v)FIG. 1 shows a GaA for multivalued logic circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a laminated conductive region formed on the main surface of a GaAs substrate in an example of the GaAs device manufacturing method of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a GaAs substrate. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a channel region is formed on the main surface of a GaAs substrate. 6 is a graph showing the theoretical current-voltage characteristics of the GaAs device of the present invention. 1: Semi-insulating GaAs substrate, 2: Channel region, 3: ...Source region, 4...Drain region, 5...
- Gate electrode, 6... Ohmic electric bridge, 7... Passivation film, 8... Semi-insulating GaAs layer (semi-insulating layer), 9... N-type GaAs layer (conductive layer), 10...・
Laminated conductive region, 11...source electrode, 12...drain electrode, 13...depletion layer, 14...n shadow region, 1
5・Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5/θ Fig. 6 Kui S(v)
Claims (1)
て構成される半導体デバイスであって、前記ショットキ
ーゲート型電界効果トランジスタのゲート・ドレインの
間に複数の導電層を積層した積層導電領域を有すること
を特徴とする半導体デバイス。 2、前記積層導電領域は半絶縁性GaAs基板中に設け
られ、かつn形GaAs層とアンドープ半絶縁性GaA
s層を交互に積み重ねた構造によって構成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体デバ
イス。[Scope of Claims] 1. A semiconductor device constituted by a Schottky gate field effect transistor, comprising a laminated conductive region in which a plurality of conductive layers are laminated between the gate and drain of the Schottky gate field effect transistor. A semiconductor device characterized by having: 2. The laminated conductive region is provided in a semi-insulating GaAs substrate, and includes an n-type GaAs layer and an undoped semi-insulating GaAs layer.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device has a structure in which S layers are stacked alternately.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6953288A JPH01243591A (en) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6953288A JPH01243591A (en) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243591A true JPH01243591A (en) | 1989-09-28 |
Family
ID=13405429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6953288A Pending JPH01243591A (en) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01243591A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0607729A3 (en) * | 1992-12-22 | 1995-02-22 | Ibm | High performance MESFET with multiple quantum wells. |
| US6445034B1 (en) * | 1995-11-28 | 2002-09-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | MOS transistor having first and second channel segments with different widths and lengths |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP6953288A patent/JPH01243591A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0607729A3 (en) * | 1992-12-22 | 1995-02-22 | Ibm | High performance MESFET with multiple quantum wells. |
| US6445034B1 (en) * | 1995-11-28 | 2002-09-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | MOS transistor having first and second channel segments with different widths and lengths |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5153683A (en) | Field effect transistor | |
| US5464992A (en) | Insulated gate bipolar transistor provided with a minority carrier extracting layer | |
| US6639273B1 (en) | Silicon carbide n channel MOS semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| US20230420557A1 (en) | Power mosfet device having improved safe-operating area and on resistance, manufacturing process thereof and operating method thereof | |
| JPS6237545B2 (en) | ||
| JPH09246552A (en) | Power semiconductor device having superposed field plate structure and manufacturing method thereof | |
| JPH01205470A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
| US6686625B2 (en) | Field effect-controllable semiconductor component with two-directional blocking, and a method of producing the semiconductor component | |
| JPH01243591A (en) | Semiconductor device | |
| EP0159994B1 (en) | Multi-gate field effect transistor | |
| JP3008480B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP3402905B2 (en) | Semiconductor element | |
| CN111933796B (en) | A kind of resistive memory and its manufacturing method | |
| JP3454076B2 (en) | Silicon carbide semiconductor device | |
| JP2970858B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device | |
| JP2540754B2 (en) | High voltage transistor | |
| JP4017763B2 (en) | Static induction transistor | |
| JPH0493038A (en) | Field-effect transistor | |
| JPS61160978A (en) | Semiconductor device | |
| JPH01292862A (en) | Semiconductor device | |
| US20030034519A1 (en) | Dual epitaxial layer for high voltage vertical conduction power MOSFET devices | |
| JPH04133355A (en) | Insulated gate type bipolar transistor | |
| JPH01125985A (en) | semiconductor equipment | |
| CN119653828A (en) | Power semiconductor device including a SiC semiconductor body | |
| Hakim et al. | A new vertical power MOSFET with extremely reduced on resistance and high switching speed with multilayer structure |