JPH0243341B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0243341B2 JPH0243341B2 JP57140105A JP14010582A JPH0243341B2 JP H0243341 B2 JPH0243341 B2 JP H0243341B2 JP 57140105 A JP57140105 A JP 57140105A JP 14010582 A JP14010582 A JP 14010582A JP H0243341 B2 JPH0243341 B2 JP H0243341B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- heterojunction
- superlattice
- doped
- gaas
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/40—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels
- H10D30/47—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels having two-dimensional [2D] charge carrier gas channels, e.g. nanoribbon FETs or high electron mobility transistors [HEMT]
- H10D30/471—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
- H10D30/472—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having lower bandgap active layer formed on top of wider bandgap layer, e.g. inverted HEMT
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はヘテロ接合を用いる半導体装置におい
てその接合界面の平坦性を増して電子の高移動度
化を図つたヘテロ接合素子に関するものである。
てその接合界面の平坦性を増して電子の高移動度
化を図つたヘテロ接合素子に関するものである。
バンドギヤツプの異なる２つの半導体のヘテロ
接合において、バンドギヤツプの大きい半導体の
みを選択的にＮ型にドープすることにより、ヘテ
ロ接合界面に移動度の大きい二次元電子が生じる
ことが知られている。通常、Ｎ型AlxGa(1-x)As
とGaAsとのヘテロ接合が利用され、マイクロ波
素子及びGaAs ICへの研究、開発がなされてい
る。以下、ヘテロ接合としてＮ型AlxGa(1-x)As
−GaAsを例にとつて説明する。
接合において、バンドギヤツプの大きい半導体の
みを選択的にＮ型にドープすることにより、ヘテ
ロ接合界面に移動度の大きい二次元電子が生じる
ことが知られている。通常、Ｎ型AlxGa(1-x)As
とGaAsとのヘテロ接合が利用され、マイクロ波
素子及びGaAs ICへの研究、開発がなされてい
る。以下、ヘテロ接合としてＮ型AlxGa(1-x)As
−GaAsを例にとつて説明する。
第１図は従来のこの種のヘテロ接合断面を示
し、図において、１は半絶縁性GaAs基板、２は
高品質ノンドープGaAs、３はＮ型AlxGa(1-x)
As、４は前記GaAs２とAlxGa(1-x)As３とのヘテ
ロ接合界面に生じる二次元電子である。
し、図において、１は半絶縁性GaAs基板、２は
高品質ノンドープGaAs、３はＮ型AlxGa(1-x)
As、４は前記GaAs２とAlxGa(1-x)As３とのヘテ
ロ接合界面に生じる二次元電子である。
このような従来のヘテロ接合においては、Ｎ型
AlxGa(1-x)As３の下にGaAs２がある場合は接合
界面での二次元電子４は高移動度を有するが、逆
にＮ型AlxGa(1-x)As３の上にGaAs２がある場合
には高移動度を有さない。これは、GaAs２の上
にAlxGa(1-x)As３を成長した時のヘテロ接合界
面は平坦であるが、AlxGa(1-x)As３の上にGaAs
２を成長したときのヘテロ接合界面は平坦でなく
なり、その結果として移動度の高速化が阻止され
ている。
AlxGa(1-x)As３の下にGaAs２がある場合は接合
界面での二次元電子４は高移動度を有するが、逆
にＮ型AlxGa(1-x)As３の上にGaAs２がある場合
には高移動度を有さない。これは、GaAs２の上
にAlxGa(1-x)As３を成長した時のヘテロ接合界
面は平坦であるが、AlxGa(1-x)As３の上にGaAs
２を成長したときのヘテロ接合界面は平坦でなく
なり、その結果として移動度の高速化が阻止され
ている。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、バ
ンドギヤツプの異なる２つの半導体の超格子と、
該超格子を構成する半導体のうちバンドギヤツプ
の狭い半導体とのヘテロ接合を用いる半導体装置
において、上記超格子を一様にＮもしくはＰ型の
一導電型にドープし、ヘテロ接合界面に生じる二
次元電子もしくは二次元正孔を二次元キヤリアと
して用いることにより、ヘテロ接合界面の平坦性
を増してキヤリアの高移動度化を図つたヘテロ接
合素子を提供することを目的としている。
ンドギヤツプの異なる２つの半導体の超格子と、
該超格子を構成する半導体のうちバンドギヤツプ
の狭い半導体とのヘテロ接合を用いる半導体装置
において、上記超格子を一様にＮもしくはＰ型の
一導電型にドープし、ヘテロ接合界面に生じる二
次元電子もしくは二次元正孔を二次元キヤリアと
して用いることにより、ヘテロ接合界面の平坦性
を増してキヤリアの高移動度化を図つたヘテロ接
合素子を提供することを目的としている。
すなわち、本発明に係るヘテロ接合素子は、バ
ンドギヤツプの大きい半導体と該半導体よりバン
ドギヤツプの小さい半導体からなる超格子全体を
一様にＮもしくはＰ型の一導電型にドープし、こ
の一導電型にドープされた超格子と上記バンドギ
ヤツプの小さい半導体とを接合して、その接合面
に生じる二次元キヤリアを利用することを特徴と
するものである。
ンドギヤツプの大きい半導体と該半導体よりバン
ドギヤツプの小さい半導体からなる超格子全体を
一様にＮもしくはＰ型の一導電型にドープし、こ
の一導電型にドープされた超格子と上記バンドギ
ヤツプの小さい半導体とを接合して、その接合面
に生じる二次元キヤリアを利用することを特徴と
するものである。
以下、本発明の実施例を図に基いて説明する。
第２図は本発明による一実施例を示すヘテロ接
合断面図である。この実施例では、半絶縁性
GaAs基板１１にノンドープGaAs、AlAs超格子
１２をバツフア層として形成するとともに、この
GaAs、AlAs超格子１２上にＮ型のGaAs、AlAs
超格子１３をヘテロ接合素子を形成する電子の供
給層として形成し、さらに前記GaAs、AlAs超格
子１３上に高品質ノンドープGaAs１４を形成す
ることにより、Ｎ型GaAs、AlAs超格子１３と
GaAs１４間においてヘテロ接合を作成したもの
である。なお、１５は二次元電子である。
合断面図である。この実施例では、半絶縁性
GaAs基板１１にノンドープGaAs、AlAs超格子
１２をバツフア層として形成するとともに、この
GaAs、AlAs超格子１２上にＮ型のGaAs、AlAs
超格子１３をヘテロ接合素子を形成する電子の供
給層として形成し、さらに前記GaAs、AlAs超格
子１３上に高品質ノンドープGaAs１４を形成す
ることにより、Ｎ型GaAs、AlAs超格子１３と
GaAs１４間においてヘテロ接合を作成したもの
である。なお、１５は二次元電子である。
このように、上記実施例のヘテロ接合による
と、AlxGa(1-x)Asと同じバンドギヤツプを有す
るGaAsとAlAsとの超格子１３の上にGaAs１４
を成長した場合のヘテロ接合界面は平坦となるた
め、第２図に示す如く、Ｎ型AlxGa(1-x)Asの代
りにＮ型のGaAsとAlAsとの超格子１３を用いる
ことにより、GaAs１４が上の構造においても電
子の移動度の高速化を達成することができる。
と、AlxGa(1-x)Asと同じバンドギヤツプを有す
るGaAsとAlAsとの超格子１３の上にGaAs１４
を成長した場合のヘテロ接合界面は平坦となるた
め、第２図に示す如く、Ｎ型AlxGa(1-x)Asの代
りにＮ型のGaAsとAlAsとの超格子１３を用いる
ことにより、GaAs１４が上の構造においても電
子の移動度の高速化を達成することができる。
なお、上述ではGaAs−AlxGa(1-x)Asヘテロ接
合の場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではないことはいうまでもない。
合の場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではないことはいうまでもない。
以上説明したように本発明のヘテロ接合素子
は、半絶縁性半導体基板上に、少くともバンドギ
ヤツプの大きい半導体と該半導体よりバンドギヤ
ツプの小さい半導体からなる一導電型にドープさ
れた超格子と、該ドープされた超格子の界面に形
成された上記超格子を構成する半導体のうちバン
ドギヤツプの小さい半導体からなるノンドープ半
導体とを備え、上記一導電型にドープされた超格
子と上記ノンドープ半導体とのヘテロ接合界面に
生じる二次元キヤリアを利用することにより、ヘ
テロ接合界面の平坦性が増して二次元キヤリアの
散乱が少なくなり、キヤリアの高移動度化を図る
ことができる効果がある。
は、半絶縁性半導体基板上に、少くともバンドギ
ヤツプの大きい半導体と該半導体よりバンドギヤ
ツプの小さい半導体からなる一導電型にドープさ
れた超格子と、該ドープされた超格子の界面に形
成された上記超格子を構成する半導体のうちバン
ドギヤツプの小さい半導体からなるノンドープ半
導体とを備え、上記一導電型にドープされた超格
子と上記ノンドープ半導体とのヘテロ接合界面に
生じる二次元キヤリアを利用することにより、ヘ
テロ接合界面の平坦性が増して二次元キヤリアの
散乱が少なくなり、キヤリアの高移動度化を図る
ことができる効果がある。
第１図は従来の一例を示すヘテロ接合の断面
図、第２図は本発明による一実施例を示すヘテロ
接合の断面図である。 １１……半絶縁性GaAs基板、１２……ノンド
ープGaAs、AlAs超格子、１３……Ｎ型GaAs、
AlAs超格子、１４……高品質ノンドープGaAs、
１５……二次元電子。
図、第２図は本発明による一実施例を示すヘテロ
接合の断面図である。 １１……半絶縁性GaAs基板、１２……ノンド
ープGaAs、AlAs超格子、１３……Ｎ型GaAs、
AlAs超格子、１４……高品質ノンドープGaAs、
１５……二次元電子。
Claims (1)
- １ 半絶縁性半導体基板上に、少くともバンドギ
ヤツプの大きい半導体と該半導体よりバンドギヤ
ツプの小さい半導体からなる一導電型にドープさ
れた超格子と、該ドープされた超格子の界面に形
成された上記超格子を構成する半導体のうちバン
ドギヤツプの小さい半導体からなるノンドープ半
導体とを備え、上記一導電型にドープされた超格
子と上記ノンドープ半導体とのヘテロ接合界面に
生じる二次元キヤリアを利用することを特徴とす
るヘテロ接合素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140105A JPS5929462A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | ヘテロ接合素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140105A JPS5929462A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | ヘテロ接合素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929462A JPS5929462A (ja) | 1984-02-16 |
| JPH0243341B2 true JPH0243341B2 (ja) | 1990-09-28 |
Family
ID=15261050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57140105A Granted JPS5929462A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | ヘテロ接合素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929462A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5963769A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 高速半導体素子 |
| JPS61289673A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物半導体装置 |
| JPS624366A (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-10 | Fujitsu Ltd | ホツトエレクトロントランジスタ |
| JPH0815212B2 (ja) * | 1985-08-30 | 1996-02-14 | ソニー株式会社 | 半導体装置 |
| CN115207089B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-06-09 | 江苏华兴激光科技有限公司 | 一种射频芯片外延片 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2913068A1 (de) * | 1979-04-02 | 1980-10-23 | Max Planck Gesellschaft | Heterostruktur-halbleiterkoerper und verwendung hierfuer |
| IT1149814B (it) * | 1979-11-26 | 1986-12-10 | Ibm | Struttura semiconduttrice |
| JPS577165A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-14 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
-
1982
- 1982-08-10 JP JP57140105A patent/JPS5929462A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5929462A (ja) | 1984-02-16 |
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