JPH0261147B2 - - Google Patents

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JPH0261147B2
JPH0261147B2 JP58006550A JP655083A JPH0261147B2 JP H0261147 B2 JPH0261147 B2 JP H0261147B2 JP 58006550 A JP58006550 A JP 58006550A JP 655083 A JP655083 A JP 655083A JP H0261147 B2 JPH0261147 B2 JP H0261147B2
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JP
Japan
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layer
semiconductor material
semiconductor
semiconductor device
gallium arsenide
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JP58006550A
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Mikaeru Furiirinku Peteru
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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Publication of JPH0261147B2 publication Critical patent/JPH0261147B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/82—Heterojunctions
    • H10D62/824—Heterojunctions comprising only Group III-V materials heterojunctions, e.g. GaN/AlGaN heterojunctions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D48/00—Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
    • H10D48/30—Devices controlled by electric currents or voltages
    • H10D48/32—Devices controlled by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H10D48/36—Unipolar devices
    • H10D48/362—Unipolar transistors having ohmic electrodes on emitter-like, base-like, and collector-like regions, e.g. hot electron transistors [HET], metal base transistors [MBT], resonant tunnelling transistors [RTT], bulk barrier transistors [BBT], planar doped barrier transistors [PDBT] or charge injection transistors [CHINT]

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ソース、ゲートおよびドレイン領域
を構成する半導体層の堆積体を備え、前記ソース
およびドレイン領域の間を流れる電流の通路が
種々の接合に対しほぼ直角であるヘテロ接合トラ
ンジスタ形半導体装置に関するものである。
本発明は半導体装置特にヘテロ接合トランジス
タに関するものである。
ヘテロ接合構造は1950年以降に設計および試験
されている如く従来技術から周知である。しか
し、ヘテロ接合構造はホモ接合構造に比べ遥かに
好ましい電位特性を有しているが、ヘテロ接合構
造はレーザの如きオプトエレクトロニクス装置以
外では極く僅かの発展を遂げているに過ぎない。
従つて、半導体ヘテロ接合装置について多数の単
行本および刊行物が発行されているが、商用に開
発された主な用途はホモ接合形式の半導体装置を
使用するものが大部分である。
ヘテロ接合形半導体装置の開発の進展がこのよ
うに緩慢である理由の一つはこれまで使用されて
いる成長方法のため界面において層の結晶および
電子品位が低いからであり、特に、界面において
電荷キヤリヤのかなりの再結合が起るからであ
る。
そこで新規な成長方法が開発され、例えば有機
金属化合物、分子ビーム・エピタキシその他の方
法を使用する気相からのエピタキシ法が開発さ
れ、上記欠点を大幅に軽減し、遷移の峻度および
伝導帯の形状の選択の自由度が改善された。
その結果、ヘテロ接合半導体装置は正当な評価
および用途を与えられ、これに関する多数の特許
出願が為されている。
その一例としてヘテロ接合半導体装置に対する
最近出願されたヨーロツパ特許出願EP0027761号
には水平トランジスタが開示されており、そのゲ
ート領域はＰ／Ｎヘテロ接合（GaAsP／Ga1-X
AlXASＮ）を備え、ゲート領域の正バイアスのた
め電荷反転層を形成するようにしている。
本発明の半導体装置はソース、ゲートおよびド
レインの３領域を形成する堆積された半導体層で
構成し、ソースからドレインへ流れる電流の通路
が種々の接合に対しほぼ直角になるようにする。
かかるヘテロ接合半導体装置は従来から既知で
あり、例えば米国特許第4119994号明細書には、
第１導電形式の一つの区域（ベース区域として示
されている）を第２導電形式の二つの区域（エミ
ツタ区域およびコレクタ区域として示されてい
る）の間に配置する普通の形式のヘテロ接合トラ
ンジスタが開示されている。
本発明の半導体装置はこの形式のトランジスタ
には層さず、新規な構造を有しており、すべての
電荷移送が多数キヤリヤを形成する電子によつて
行われるトランジスタのカテゴリーに属する。本
発明の半導体装置は、ソースからドレインへ流れ
る電流に対する弾動（ballistic）移送または凖弾
動移送、およびゲートにおける導通または伝導に
対する２次元凖フエルミ−デイラツク・ガスにお
ける導通または伝導の両方を利用する。ソースか
らドレインへ流れる電流キヤリヤはフエルミ・ガ
スを垂直またはほぼ垂直に横切り、その際前記ガ
スを形成するキヤリヤとの強い相互作用を伴うこ
とがない。
少なくとも1970年以来、弾動移送に関する多数
の刊行物が発刊されており、一例として、M.S.
SHURおよびL.F.EASTMAN著“Ballistic
transport in semiconductor at low
temperatures for low−power high−speed
logic”、I.E.E.E.Transactions on Electron、
Vol.ED−26、no.11、November 1979がある。
ヘテロ接合の近辺における２次元電子ガスにつ
いては、例えば、H.L.STORMER他著の論文
“Two−dimensional electron gas at ａ
semiconductor−semiconductor interface”in
“Solid State Communications”、Vol.29、1979
年、第705〜709頁に記載されている。
本発明の半導体装置は、ゲート領域を第１半導
体材料層で構成し、第１半導体材料層が第２半導
体材料のドレイン領域の直接隣接する層とヘテロ
接合を形成し、第１および第２半導体材料として
は、ヘテロ接合において第１半導体材料における
伝導帯の下側準位が第２半導体材料における伝導
帯の下側準位より下に位置するような半導体材料
を選定し、ヘテロ接合に直角な電界成分の影響の
下に、ヘテロ接合の近辺において第１半導体材料
には、ゲート電極により下側準位を制御される電
位井戸に電子が蓄積され、ソース領域が第３半導
体材料の少なくとも１個の層を備え、第３半導体
材料としては、第３半導体材料における伝導帯の
下側準位をバイアス電圧の印加により第２半導体
材料における伝導帯の下側準位より高くできる半
導体材料を選定し、ゲート領域が不純物を含まず
かつゲート領域を電荷キヤリヤの平均自由行路長
より薄く構成したことを特徴とする。
従つて、第１および第２半導体材料の間の電子
親和力の差に起因して自由電子が、ヘテロ接合の
近辺において第１半導体材料に形成されかつ２次
元凖フエルミ−デイラツク・ガスを構成する電位
井戸に転送され蓄積される。その場合ゲート機能
は、電極を介して所望バイアス電位にすることが
できるこの電子雲によつて全く簡単な態様におい
て得られる。従つて、ソース・ドレイン電流を形
成する電子はこの電子雲と強い相互作用を呈する
ことなくこの電子雲を横切る。
図面につき本発明を説明する。
第１図に示した従来の半導体装置はC.
OBOZLERおよびG.D.ALLEY著の論文
“Fabrication and Numerical Simulation of
the Permeable Base Transistor”、I.E.E.E. Transactions on Electron Devices、Vol.ED
−27、no.6、June 1980から転載したものである。
この半導体装置では砒化ガリウムの高ドーピング
n+形領域２上にオーミツク・エミツタ接触部材
（コンタクト）１を構成し、このエミツタ接触部
材１によつて放射された電子の流れはプロトンの
衝突によつて得られる絶縁領域３によつて、普通
のドーピングを施したｎ形領域４に制限され、半
導体材料内に埋設した多数の指状部材で構成した
ゲート５を介してオーミツク・コレクタ接触部材
６に至る。
ゲート５は、例えば、砒化ガリウムと共にシヨ
ツトキー接触部を確立するタングステンで構成
し、このゲートは３極管と類似の態様でエミツタ
からコレクタに向う電子の流れを制御するよう作
動し、これはこの半導体装置における拡散電流に
よつて行われる重要な役割である。
かかる装置では最大遷移周波数fT（電流増幅度
が１に等しい）は一般に次式 fT＝gn／2πCT によつて定義され、ここでgmは相互コンダクタ
ンスを示し、CTはゲート電極における電位の変
化ΔVGSによつて生ずる半導体における電荷の全
変化ΔQTから CT＝ΔQT／ΔVGS によつて算出される。
このようにして実現された半導体装置は40GHz
程度以上の最大遷移周波数fTを有し、その遮断周
波数または最大作動周波数は10GHz程度である。
本発明の半導体装置の断面を第２図に示す。例
えばクロムでドーピングした砒化ガリウムの半絶
縁基板７上にエピタキシヤル成長により、例えば
シリコン不純物を導入することによつて得られる
1018原子／cm3程度の強いドーピングを施したn++
導電形式の強ドーピング半導体層８を配設し、そ
の厚さは臨界的でない厚さ例えば0.5μｍとする。
この層８はドレイン電極として作動し、かつ半導
体装置の周縁上には例えば金−ゲルマニウムの合
金に基づくオーミツク接触部材９を例えば冠（ク
ラウン）の形態に配設することができる。
この強ドーピング層８上には例えば1016原子／
cm3のドーピングを施したｎ導電形式の弱ドーピン
グ層１０を形成し、この層１０は無ドーピングと
することもできかつ砒化ガリウムの如き半導体材
料で構成することができ、その厚さは約0.5μｍで
ある。この層１０は主として層８を上側の層から
分離し従つてこの強ドーピング層８によつて構成
するドレイン電極および層１２においてゲート電
極として作動する２次元フエルミ−デイラツク・
ガスの間の容量を低減するよう作動する一方、ド
レイン・ゲート降伏電圧を増大するようにも作動
する。
層１１は第２半導体材料例えば100nｍ程度の
厚さを有する砒化アルミニウム・ガリウムGa1-X
AlXASの層である。この層１１は電位井戸の形成
に関与し、即ち この層は電位井戸に含まれる電子が電界の影響
の下にドレインに向つて移動するのを阻止する障
壁として作動し、 この層はソースから生ずる電子に対する障壁を
形成しないようにする必要があり、従つてその高
さはソースから生ずる電子の運動エネルギーが超
え得る高さに制限され、 特別な変形例においてはこの障壁を、ソースか
ら生じドレインに到達する電子の数を変調するの
に使用することができる。
本発明の第１実施例ではこの層１１を一定かつ
十分な値のｘと共に弱ｎ形ドーピングGa1-XAlX
ASで構成する。本発明の第２実施例ではこの層
１１は実際上３つの区域で構成し、即ち上側層１
２との接合の近くにおける厚さ約5nｍで、約0.2
および0.3の間で連続的に変化するｘの値を有す
る無ドーピング第１区域と、1018原子／cm3のドー
ピング・レベル、約10nｍの厚さおよびｘとして
一定値約0.3を有する極めて高いドーピングを施
した第２区域と、厚さ約85nｍの無ドーピング第
３区域とで構成し、この第３区域ではｘの値はそ
の大部分に対し一定値約0.3であり、かつｘの値
はこの第３区域の端部に向つて例えば直線性で減
少する。
本発明の第３実施例ではこの層１１は無ドーピ
ングであり、砒化アルミニウム・ガリウムGa1-X
AlXASで構成し、前記実施例における如くステツ
プ状に変化するｘの値を有する。
層１２は他の半導体化合物で構成した層であ
り、この半導体化合物はその伝導帯の下側準位が
層１１の伝導帯の下側準位より下に位置し、かつ
２つの層１１／１２の間のヘテロ接合に直角な電
界成分の影響の下にそこに電位井戸が形成される
ように適切に選定し、層１２の半導体化合物の伝
導帯の曲率を充分大きくしてこの伝導帯の下側準
位がヘテロ接合の近くにおいてフエルミ準位を超
えるようにし、従つて第５図に示すようにこの近
辺に電子が蓄積され、これについては後で詳細に
説明する。
本発明の一実施例では層１１を砒化アルミニウ
ム・ガリウムGa1-XAlXASで構成し、層１２を無
ドーピング砒化ガリウムGaAsで構成する。
層１１および１２を構成する材料の例として材
料対GaAlAs／GaAsを選定することができるが、
他の材料を使用することもできる。
しかしこの点に関する知識および実験を考慮し
て本願では材料対GaAlAs／GaAsを使用するの
が好適であり、この材料対は結晶秩序の大した擾
乱を付随することなく、等価な構造および結晶格
子を有するという利点がある。
この無ドーピングGaAsの層１２においては、
Ga1-XAlXASの層１１に対しその大きい電子親和
力に起因して自由電子が最低エネルギー準位にお
いて転送され従つて蓄積され、前記最低エネルギ
ー準位を完全には占有せず、伝導帯の下側準位お
よびフエルミ準位の間に位置する。この電子エン
ハンスメント区域は、この新規な構造のいわゆる
ゲート領域を構成する厚さ約50nｍを有する
GaAs層において5nｍより小さい極めて薄い厚さ
を占めるに過ぎない。前記ゲート領域のフエルミ
準位（または準フエルミ準位）を制御できるゲー
ト接触部材はGaAs層１２とオーミツク接触状態
の層１３によつて得られ、この層１３は例えば層
１２の周縁上に、ゲルマニウム層上に堆積した金
層を冠の形態に堆積して配設する。
本発明半導体装置のソース領域は層１４および
１５の集合体で構成し、その上にソース電極１６
を堆積する。層１４は電子源として作動する層１
５およびゲート領域の下側層の間の中間層であ
る。この層１４の主機能は電子をこの層１４から
離脱させ前記２つの層１４／１２の間の界面に直
角な方向においてゲート領域の下側層１２へ転入
させることであり、その際の平均運動エネルギー
はそれぞれソースおよびゲート領域の層に対する
第３および第２半導体材料として示したこれらの
層を構成する材料の間の電子親和力の差にほぼ等
しい。
本発明の一実施例においては層１４は薄い厚さ
例えば25nｍを有する無ドーピング砒化アルミニ
ウム・ガリウムで構成する。
電子源を構成する層１５も砒化アルミニウム・
ガリウムで構成するが、この砒化アルミニウム・
ガリウムは極めて高くｎ形ドーピングされ、1018
原子／cm3より高いドーピング・レベルを有し、か
つ臨界的でない厚さ例えば200nｍを有する。ソ
ース電極はオーミツク接触部材１６の形態に構成
する。本発明の一実施例ではこのソース電極１６
は、例えば、1020原子／cm3で砒素でドーピングし
たｎ導電形式の砒化ガリウムの層の形態で実現す
ることができ、その上に、例えば、金またはアル
ミニウムを堆積することにより金属接触部材を作
製する。
第３図はドーピングの変化をcm3当りの原子の数
で示す。この図において層の厚さ（１目盛は50n
ｍ）を横軸にとり、1014原子／cm3（真性半導体）
〜1019原子／cm3（n++形の半導体）にわたり変化
するドーピングを縦軸にとつてある。半導体化合
物GaAsおよびGa1-XAlXASのｎ導電形式のドーピ
ングは、例えば、ケイ素（Si）またはセレン
（Se）の如き不純物の原子によつて行われる。基
板は半絶縁性であり、例えば、クロム（Cr）で
砒化ガリウム（GaAs）をドーピングすることに
よつて得られる。また第３図においてはソース、
ゲートおよびドレイン領域を記号Ｓ、ＧおよびＤ
によつてそれぞれ示す。更に、第３図において破
線は上記種々の実施例を示す。
第４図は材料対GaAs／GaAlAsを使用した前
記実施例の場合における化合物Ga1-XAlXASの値
ｘの変化を示す。例えばｘの値0.45を有する平板
の形態のソース領域から、約0.2の値が得られる
まで約0.3において屈曲部が見出され（層１４）、
この屈曲部は前記変化を示す曲線の勾配の変化に
対応する。これと対称関係において、例えばｘの
値0.3を有する第２平板状領域（層１１）は乱ｘ
＝0.2における等価および対称な屈曲部の後に得
られる。
化合物Ga1-XAlXASのアルミニウムの濃度ｘの
変化曲線の勾配の変化における屈曲部の主な目的
は界面におけるバンド準位曲線を平滑化して、電
子が電位不連続部近辺を通過する際に起る量子反
射の現象を低減することである。
第５図は主ヘテロ接合の両側におけるエネルギ
ー準位構造図を示す。この図の左側部分は材料
GaAsを示しかつ右側部分は材料Ga0.7Al0.3As（一
例として）を示す。かかるエネルギー準位構造図
において記号EcおよびEvは伝導帯または価電子
帯の上側および下側準位をそれぞれ示す。記号
Efはフエルミ準位、即ちこれを占める確立が0.5
であるエネルギー準位を示す。このエネルギー準
位構造図において伝導曲線は電子蓄積区域１７が
形成されるような形状を有している。Ga1-XAlX
AS（Siでドーピングした）の領域１８から生ずる
自由電子は２つの材料の間における電子親和力の
差に起因して領域１８を離脱し、界面の近くでこ
の薄いまたは狭い領域に最低の自由エネルギー準
位にて蓄積される。材料Ga1-XAlXASにおける無
ドーピング薄層１９はドナー不純物（例えばSi）
およびこの局部化電子層１７の間を良好に分離す
るためのものである。この局部化電子層１７は一
種の２次元準フエルミ−デイラツク・ガスを構成
する一方、オーミツク接触部材１３により層１７
をソースに対し10分の数ボルト例えば0.2ボルト
程度の所望電位ならしめることができ、従つて電
位井戸の下側準位を制御することができる。
第６図は本発明の半導体材料の同一電位におけ
るエネルギー準位構造（第６ａ図）および同じ半
導体装置のバイアス状態におけるエネルギー準位
構造（第６ｂおよび６ｃ図）を示す。２つの材料
が同一電位V1＝V2にある場合には、エネルギー
準位構造（第６ａ図）は電位井戸を発生させる形
状となるので、ソース・ドレイン電流は零とな
る。２つの材料の電位が等しくなくV1＜V2の場
合には、ソースによつて放射された電子はこの電
位井戸を横切ることができる。
更に、ゲート領域は充分薄くかつ不純物を含ま
ないので、電子転送は弾動効果によりこのゲート
領域を介して行われる。なお、ここで用語“弾動
効果（ballistic effect）”とは電荷キヤリヤ（こ
の場合電子）が、結晶格子に存在する不純物との
顕著な衝突を伴うことなく加速されること、また
は臨界行路長（いわゆる自由行路長）より短い距
離においてフオノンとの顕著な衝突（格子振動）
を伴うことなく加速されることを意味する。
不純物との衝突の現象（不純物散乱）だけが優
勢である77〓程度の如き低い作動温度において
は、衝突以前の平均自由行路長が大きく、例えば
１ミクロン程度である。
第６ｂ図はソース電位（V1）がドレイン電位
V2より低く、かつゲート電位（V3）が両者の中
間の電位を有する場合即ち V1＜V3＜V2 なる場合のエネルギー準位構造に対する影響は次
の通りである。即ち、ソース領域における第１の
電位ピークを平滑化し（矢印(a)→）、ゲート領域の
電位井戸における準フエルミ準位の周りでエネル
ギー帯準位を傾斜させて（矢印(b)→）電子蓄積区域
１７を形成させ、ドレイン領域において曲線の位
置を第１の電位ピークの準位より低下させること
である。
従つてかかる半導体装置の動作は当業者には明
らかであり、即ちソース領域から生ずる自由電子
はバイアスのためソース領域を離脱し、弾動効果
によつてゲート領域を横切り、主として不純物
（不純物散乱）との相互作用によりドレイン領域
において平衡状態に復帰し、この相互作用を第６
ｂ図において＊印で示してある。
ソースおよびゲートの間の電位差のためソース
によつて放出された電子の一部分αは充分なエネ
ルギーおよび運動量または衝撃と共にゲート領域
を通過するので、これらの電子はゲートおよびド
レイン領域の間の伝導帯における不連続部を走行
する。ソースによつて放出される電子流の大きさ
はソースおよびゲートの間の電位差によつて決ま
る。ソースの電位は電子ガスの２次元準フエルミ
準位によつて固定される。
本発明の半導体装置の２つの動作モードは次の
如く区別される。
(1) 電界効果トランジスタとしての使用： α１、ゲートにおける電流はドレインの電
流に対し小さい。
(2) α＜１、ゲートおよびソース間に負抵抗が存
在する。第６ｃ図はこのモードで使用される場
合のエネルギー準位構造を示し、このエネルギ
ー準位構造では一部の電子しか電位井戸を走行
することができない。
第１の場合における動作は、放射電極（カソー
ド）および到達電極（ウエフア）の間の電位差に
よつて生ずる電界の影響の下に単一極性の電荷キ
ヤリヤ（電子）も移動し電流を中間電極（ゲー
ト）の電極によつて変調する真空管の動作に類似
させることができる。
しかし本発明の半導体装置は特に、次式 fT１／2πCGSRG によつて近似できる最大遷移周波数fTが100GHz
より大きくなるという点で既知の総ゆる半導体装
置に比べ遥かに優れた特性を有する。
以上、本発明を実施例につき詳細に説明した
が、本発明はかかる実施例に限定されず、本発明
の範囲内で種々の変形が可能であること勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の半導体装置の一部を切除して示
す斜視図、第２図は本発明の半導体装置の実施例
を示す断面図、第３図は本発明の実施例における
GaAlAs／GaAs層のドーピングの変化を示す図、
第４図は本発明の実施例におけるGaAlAs／
GaAs層のアルミニウムの百分比変化を示す図、
第５図は本発明半導体装置の主ヘテロ接合の近辺
における帯構造を示す図、第６ａ，６ｂおよび６
ｃ図は本発明による新規なヘテロ構造の不作動時
および２つの異なる態様での作動時における帯構
造をそれぞれ示す図である。 １……オーミツク・エミツタ接触部材、２……
高ドーピングn+形領域、３……絶縁領域、４…
…普通ドーピングｎ形領域、５……ゲート、６…
…オーミツク・コレクタ接触部材、７……半絶縁
基板、８……強ドーピング層、９……オーミツク
接触部材、１０……弱ドーピング層、１４，１５
……ソース領域、１６……ソース電極、１７……
電子蓄積区域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ソース、ゲートおよびドレイン領域を構成す
    る半導体層の堆積体を備え、ソースおよびドレイ
    ン領域の間を流れる電流の通路が種々の接合に対
    しほぼ直角であるヘテロ接合トランジスタ形半導
    体装置において、ゲート領域を第１半導体材料層
    で構成し、第１半導体材料層が第２半導体材料の
    ドレイン領域の直接隣接する層とヘテロ接合を形
    成し、第１および第２半導体材料としては、ヘテ
    ロ接合において第１半導体材料における伝導帯の
    下側準位が第２半導体材料における伝導帯の下側
    準位より下に位置するような半導体材料を選定
    し、ヘテロ接合に直角な電界成分の影響の下に、
    ヘテロ接合の近辺において第１半導体材料には、
    ゲート電極により下側準位を制御される電位井戸
    に電子が蓄積され、ソース領域が第３半導体材料
    の少なくとも１個の層を備え、第３半導体材料と
    しては、第３半導体材料における伝導帯の下側準
    位をバイアス電圧の印加により第２半導体材料に
    おける伝導帯の下側準位より高くできる半導体材
    料を選定し、ゲート領域が不純物を含まずかつゲ
    ート領域を電荷キヤリヤの平均自由行路長より薄
    く構成したことを特徴とするヘテロ接合トランジ
    スタ形半導体装置。 ２ 第１半導体材料が砒化ガリウムであり、第２
    および第３半導体材料の両方が砒化アルミニウ
    ム・ガリウムである特許請求の範囲第１項記載の
    半導体装置。 ３ ドレイン領域が少なくとも、1018原子／cm3程
    度の極めて高いドーピングを施したn++導電形式
    の厚さ約0.5μｍの砒化ガリウムの層と、無ドーピ
    ングかまたは1016原子／cm3程度の弱いドーピング
    を施したｎ導電形式の厚さ約0.5μｍの砒化ガリウ
    ムの層と、ドーピングを施したｎ導電形式の厚さ
    約100nｍの砒化アルミニウム・ガリウム（Ga1-X
    AlXAS）の層とを半導体基板上に堆積した形態で
    備える特許請求の範囲第２項記載の半導体装置。 ４ 砒化アルミニウム・ガリウム（Ga1-XAlXAS）
    の層が1016原子／cm3程度の弱いドーピングを施し
    たｎ導電形式の層である特許請求の範囲第３項記
    載の半導体装置。 ５ 砒化アルミニウム・ガリウム（Ga1-XAlXAS）
    の層が実際上、下側層の近辺において３個の区域
    で構成され、即ち、無ドーピングで厚さ約5nｍ
    および0.2から0.3まで連続的に変化するｘの値を
    有する第１区域と、1018原子／cm3より高いドーピ
    ングレベルにおける極めて高いドーピングを施し
    たn++導電形式の厚さ約10nｍで、ｘの値として
    一定値約0.3を有する第２区域と、無ドーピング
    で厚さ約85nｍの第３区域とで構成され、第３区
    域のｘの値が第３区域の主要部分に対しては約
    0.3でありかつ第３区域の端部において減少する
    特許請求の範囲第３項記載の半導体装置。 ６ 砒化アルミニウム・ガリウム（Ga1-XAlXAS）
    の層が無ドーピングであり、ｘの値が0.2から始
    めて0.3まで増大し、この層の厚さの大部分にわ
    たりこの増大した値に維持され、この層の端部に
    おいて減少する特許請求の範囲第３項記載の半導
    体装置。 ７ ゲート領域を無ドーピングのGaAsの層によ
    つて構成し、ゲート接触部材を、無ドーピングの
    GaAsの層とオーミツク接触状態の層によつて構
    成する特許請求の範囲第１または２項記載の半導
    体装置。 ８ ゲート接触部材を、無ドーピングのGaAsの
    層とオーミツク接触部材を形成するゲルマニウム
    層上の金層から成る層によつて構成する特許請求
    の範囲第７項記載の半導体装置。 ９ ソース領域を、無ドーピングで25nｍ程度の
    厚さを有する砒化アルミニウム・ガリウムの層
    と、1018原子／cm3より高いドーピング・レベルお
    よび200nｍ程度の厚さを有する砒化アルミニウ
    ム・ガリウムの層とで構成し、その上にソース接
    触部材を配設する特許請求の範囲第２項記載の半
    導体装置。 １０ ソース接触部材を、1017および1018原子／
    cm3の間のドーピング・レベルを有するｎ形砒化ガ
    リウムから成る第１層と、1020原子／cm3にて砒素
    でドーピングしたｎ形ゲルマニウムから成る第２
    層と、金およびアルミニウムを含む族から選択し
    た金属から成る第３層とを含む形態に配設する特
    許請求の範囲第９項記載の半導体装置。
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