JPH0349263A - 共鳴トンネル三端子デバイス - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポテンシャル障壁に囲まれた物質中の量子効果
を応用した電子デバイスに関し、特に共鳴トンネル効果
を利用した高相互コンダクタンス特性、高速スイッチン
グ特性、超高周波発振・増幅特性を持つことを特徴とす
る共鳴トンネル三端子デバイスに関する。

〔従来の技術〕

従来の共鳴トンネルダイオードは、例えば物質Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄ及びＥからなる薄い層が積層された構造を持つ。

例えば、ここで物質Ａ、　　Ｃ，ＥはＧａＡｓで、物質
Ｌ　ＤはＡｌＧａＡｓが用いられる。ＧａＡｓとＡｌＧ
ａＡｓとの電子親和力の違いによＤ、物質Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄ、Ｅの順に積層された場合、物質Ｂ、Ｄからなる層は
電子に対するポテンシャルの障壁を、物質Ｃからなる層
はボテンシャルの井戸を形成する。第５図（ａ）に伝導
帯近辺のエネルギーバンドの模式図を示す。ポテンシャ
ル井戸の厚さ（物質Ｃの厚み）を物質Ｃ中の電子のド・
ブロイ波長程度以下にすると、ポテンシャル障壁に囲ま
れた電子の波動的性質により井戸内に量子化されたエネ
ルギー準位Ｅ。（ｒｌ＝１゜２、・・・）が形成される
。この量子準位にある電子空準位数は極めて多い。更に
、第５図（ａｌで物質Ｂ及びＤからなる薄い層において
形成されるポテンシャル障壁の厚みを電子がトンネルで
きる程度に薄くすると、以下に説明する原理に基付き、
共鳴トンネル効果が生じる。第５図（ｂｌは物質Ａ及び
Ｅからなる眉間にバイアス電圧■を印加した場合のエネ
ルギーバンド構造図である。

第５図ｆｂ）に示すように、物質Ａの伝導帯が物質Ｃ中
の量子準位Ｅ１に一敗するように、物質Ａと物質Ｅとの
間に電圧■を印加すると、物質への伝導帯にある電子は
井戸内の量子準位Ｅ１を介して物ｆＥの空準位に向かっ
てトンネル確率する。これは、量子準位に対応したある
特定のエネルギーを持つ電子に対してのみトンネル確率
が増大する現象である。即ち、キャリアの輸送は量子井
戸内のエネルギー準位を介してトンネル遷移によって行
なわれているわけである。ここで第６図に物質Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄ、Ｅからなる薄い層（ＧａＡｓＡｊ２ＧａＡｓを
例とする）を積層して形成した共鳴トンネルダイオード
にバイアス電圧Ｖを印加した時の電流−電圧特性の傾向
を図示する。第６図に図示するように電流−電圧特性は
量子単位に対応した電圧２ＥＩ　／ｑ　（ｑは電子の電
荷量、Ｅは量子準位Ｅ１に対応するエネルギーレベル）
のところにピークを持つ負性抵抗特性を持つ。この現象
は、量子準位に共鳴して電子のトンネル確率が増大する
ことから、共鳴トンネリング効果と呼ばれている。

この効果は、江崎を始めとするＩＢＭのグループにより
提案され（Ｒ，Ｔｓｕ　　ａｎｄ　　Ｌ、Ｅｚａｋｉ　
　　：Ａｐｐｌ、、Ｐｈｙｓ、　　　Ｌｅｔｔ、　　　
、　　　ｖｏｌ、２２．ｐ、５６２．１９７３．）、実
験により観測された（Ｌ、Ｌ、Ｃｈａｎｇ、Ｌ、Ｅｚａ
ｋｉ、　　ａｎｄ　　　Ｒ，Ｔｓｕ：ＡｐｐＣＰｈ　ｙ
ｓ、　　Ｌｅｔｔ、、　　ｖｏｊ！、　　２４．ｐ、　
　５９３．　１９７４）。この効果は、負性抵抗を示す
ことから発振器、アナログアンプとしての応用が可能で
あＤ、かつその応答速度は超高速のトンネル現象で決定
されており極めて速いと考えられていることから、２端
子素子としての検討が数多く行なわれている。

代表的なものとして、（１）ＭＩＴの５ｏｌｌｎｅｒが
液体窒素温度においてＰｅａｋ・Ｖａｌｌｅｙ比が６の
大きな負性抵抗領域を観測し、共鳴トンネリング電流が
２．５ＴＨｚの高周波まで追従したことを確認したこと
（Ｔ、Ｃ，Ｌ、Ｇ。

５ｏｌｌｎｅｒ、Ｗ、Ｄ、Ｇｏｏｄｈｕｅ、Ｐ。

Ｅ、Ｔａｎｎｅｎｗａｌｄ、Ｃ，Ｄ、Ｐａｒｋｅｒ、ａ
ｎｄ　　Ｄ、Ｄ、Ｐｅｃｋ：Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、、Ｌ
ｅｔｔ、、ｖｏＣ４３，ｐ、５８８゜１９８３、）、（
２）同じ（Ｓｏ７！ｊ！ｎｅｔ等が１８ＧＨｚまで発振
する共鳴トンネリングダイオードを試作したこと（Ｔ、
Ｃ，Ｌ、Ｇ、５ｏｅ７！ｎｅｒ、　　Ｐ、　　Ｅ、Ｔａ
ｎｎｅｎｗａｎｄ、　　Ｄ、Ｄ。

Ｐｅｃｋ、　　Ｃ，Ｄ、　　Ｐａｒｋｅｒ、　　ａｎｄ
　　　Ｗ。

Ｄ、Ｇｏｏｄｈｕｅ：Ａｐｐ　７！、　　Ｐｈｙｓ、　
　ＬｅｔＬ、、　　ｖｏｌ、　　４５．　　ｐ、　　１
３１９．　１９８４゜）、（３）イリノイ大学の３ｈｅ
ｗｃｈｕｋ等がが室温において真性抵抗を観測したこと
（Ｔ、Ｊ。

Ｓｈｅｗｃｈｕｋ、Ｐ、Ｃ，Ｃｈａｐｉｎ、ａｎｄ　　
Ｐ、Ｄ、Ｃｏｆｆｅｍａｎ：Ａｐｐ７！、Ｐｈｙｓ、Ｌ
ｅｔｔ、、ｖｏｌ、４６．ｐ、５０８．１９８５）など
が挙げられる。しかしながら、何れの場合も二端子素子
（ダイオード）に対する検討であＤ、三端子デバイスと
しての応用の発想は提案されていない。即ち、共鳴トン
ネル効果を利用した三端子デバイスの具体的構造の提案
、動作方法、動作原理、及びその具体的製造方法等は未
だ提案されていなかった。

二端子に比べ三端子化することで、電流電圧特性の制御
が行なえ、応用面も飛曜的に拡大するものと考えられる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、高相互コンダクタンス特性、および高
速スイッチング特性、高周波発振・増幅特性を持つこと
を特徴とする共鳴トンネル三端子デバイスを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、共鳴トンネリングダイオードのポテンシャル
井戸部から第３の電極を取り出し、三端子デバイスとし
ての動作を可能にしたことを最も大きな特徴とする。即
ち、具体的には例えば物質Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅからなる
薄い層を積層し形成した共鳴トンネリングダイオードの
構造において量子井戸となるトンネル準位を供給する物
質Ｃからなる層から第３の電極を取り出し、三端子デバ
イスの制御用端子とし、物質Ａ及び物質Ｅからなる層間
に流れる電流−電圧特性の制ｉｌｌを行なえるようにし
た構造に重要な特徴がある。更に、物質Ａにキャリア密
度の大きい金属を適用することにより電流密度の増大化
を実現すると共に、物質Ｃに金属、あるいは超伝導体を
用いることによりベース抵抗の低減を実現し、高速ＬＳ
Ｉ用のスイッチングデバイスや高周波デバイスとしての
重要なパラメータである相互コンタクタンスの増大化、
高速・高周波発振・増幅特性及びそれらの制御を実現で
きるメリットがある。

〔作　用〕

本発明の共鳴トンネル三端子デバイスは、共鳴トンネリ
ングダイオードの共鳴トンネル効果による電流−電圧特
性上の電流ピークを、トンネル遷移を行なう量子準位Ｅ
１を形成する薄いベース層に対して取られた第３の電極
（ベース電極）に印加する電圧により制御する、三端子
デバイスとしての動作を行なう。ベース抵抗を下げるた
めにベース層を多層に設ける構造、或いはベースを金属
もしくは超伝導体よる構成とする等々の様々な構造的工
夫が存在するが、その動作原理の基本は、所定のエミッ
タ・ベース電圧及び、ベース・コレクタ電圧の印加によ
って物ＩＡからなる層（エミツタ層）からトンネル注入
によりベース層となる物質Ｃからなる層の量子準位Ｅ１
に電子を遷移させ、さらにこのトンネル注入された電子
の大部分をさらに物質Ｅからなる層中ヘトンネル注入さ
せることで主電極間にコレクタ電流が得られ、一方ベー
ス層中における伝導帯への緩和過程でのベース電流は極
めて小さく、大きな電流利得が得られるという三端子動
作となっている。

わずかなベース電圧変化で大きな電流を制御できること
から、高相互コンダクタンスが得られ、トンネル効果に
よる高速スイッチング性能、低ベース抵抗化による高遮
断周波数性能が得られる三端子デバイスの動作となって
いる。

〔実施例〕

第１図（ａ）及び（ｂｌは本発明による第１及び第２の
実施例としての共鳴トンネル三端子デバイスの模式的断
面構造図を図示している。

第１図（ａ）では、それぞれ物質Ａ、物ｆＢ、物質Ｃ１
物質Ｄ、物質Ｅからなる薄い層が積層された構造、第１
図（ｂｌではそれぞれ物質Ｂ、物質Ｃ２物質りからなる
薄い層により形成される超格子を物質Ａ、動物質からな
る層で挟んだ構造になっている。第１図（ａ）と第１図
（ｂｌの実施例では、動作上全く同じなので、以下、第
１図（ａｌの構造について説明する。

物質Ａ−Ｅまでの構成材料としては、物質Ｂ及び物質り
からなる薄い層が物質Ａ、動物質及び物質Ｅからなる薄
い層に対してポテンシャルの障壁を形成し、つまＤ、物
質Ｃからなる層が物質Ｂ及び物ＩＤからなる層に対して
ポテンシャルの井戸を形成する材料を選択する。また、
物質Ｂ、物質Ｃ１物質りからなる各層の厚さを、物質Ｃ
からなる府中に量子準位ができ、かつ共鳴トンネリング
が可能な程度に薄く設定する。エミッタ電極ｌを物質Ａ
からなる層から、ベース電極２を物質Ｃからなる層から
、コレクタ電極３を物質Ｅからなる層から取り出す。

第１図（ｂｌの構造においても共鳴トンネリングのため
の量子準位を形成する物質Ｃからなる層は物質Ｂ及び物
質りからなる薄い層にはさまれた構造として、しかも超
格子構造として形成され、かつこれらの超格子は多層に
形成されている。これらの多層超格子はＢＣＤＣＢＣＤ
・・・ｌ３ＣＤのような順に形成されている。第３の電
極としてのベース電極２はこれらの物質Ｃからなる各層
から取り出されている。

第２図は第１図（ａｌに対応する本発明の第１の実施例
としての共鳴トンネル三端子デバイスの伝導帯近辺のエ
ネルギーバンドの模式図を示す。第２図（ａｌば、エミ
ッタ・ベース電圧Ｖ　Ｅ　ｌ　％ベース・コレクタ電圧
ＶＩＣともに印加していない場合を図示している。また
第２図（ｂ）は■、及びＶＩＩＣをともに印加した状態
を図示している。物質Ｃからなる薄い層のポテンシャル
井戸部には前記した量子効果のために量子準位Ｅ、（ｎ
＝１．２．・・・）ができる。第２図（ｂ）のように、
物質Ａの伝導帯のエネルギーレベルが量子準位Ｅ、と一
致するようにＶＥＩを印加すると、物質Ａ中の電子が量
子準位にトンネルする。量子準位に移動した電子の大部
分は、物質Ｅ中の空車値に向かってトンネルし、コレク
タ電流１ｃとなる。極く一部は量子準位から物質Ｃの伝
導帯に移りベース電流■８を生じる。従って、エミッタ
接地の直流電流増幅率β（−ｒｃ／Ｉｅ）は極めて大き
な値になる。更に、エミッタからコレクタへの電子の移
動はトンネリングで行なわれるため非常に高速で、かつ
エミッタ・ベース間の強い非線型電流・電圧特性を反映
して、相互タンダクタンスは大きいため、高速動作、つ
まり大きな電流遮断周波数［ｉが実現できる。物質Ａ−
Ｅとしては、以下の（Ａ）、　　（Ｂ）、　　（Ｃ）。

（Ｄ）の条件を満足するものであれば良い。即ち、（Ａ
）それぞれ物質Ａ、物質Ｂ、物質Ｃ１物質り及び物質Ｅ
からなる薄い層が積層される構造、あるいはそれぞれ物
質Ｂ、物質Ｃ１物質りからなる薄い層により形成される
超格子を物質Ａ及び物質Ｅからなる層で挟んだ構造にお
いて、（Ｂ）物質Ｂ及び物質りからなる層が物質Ａ、物
質Ｃ及び物質Ｅからなる薄い層に対して電子に対するポ
テンシャルの障壁を形成しくつまり物質Ｃからなる層が
物質Ｂ及び物質りからなる層に対して電子に対するポテ
ンシャルの井戸を形成し）、 （Ｃ）物質Ｂ、物質Ｃ１物質りからなる各層の厚さを共
鳴トンネリングが発生する程度に薄く設定し、 （Ｄ）物質Ａからなる層からエミッタ電極、物質Ｃから
なる層からベース電極、 物質Ｅからなる層からコレクタ電極を 取ることを特徴とする共鳴トンネル三端子デバイスであ
ればよい。

例えばこれらの物質Ａ−Ｅからなる各層を半導体を用い
て形成する場合の組み合わせ例を第第１表 Ａ−Ｅ　　′なる い　　　　る　人の　み人わせ 第１図（ｂｌにおいて図示した本発明による第２の実施
例としての共鳴トンネル三端子デバイスの物質Ｂ、物質
Ｃ１物質りからなる多層構造の超格子を物質Ａ及び物質
Ｅからなるで挟んだ構造においても、超格子内に量子準
位ができる。従って、動作原理は全く同じである。構造
は多少複雑となるが、物質Ｃからなる層は複数個になる
ため、べ−大抵抗を減少させる効果がある。従って、第
１図（ｂｌに図示した構造を有する本発明による第２の
実施例では最大発振周波数ｆＭＡにを第１図ｆａ）の実
施例に比べて更に増大できるメリットが加わる。

本発明による共鳴トンネル三端子デバイスで通常の論理
回路、高周波アナログ回路を構成できることは説明する
までもないが、本三端子デバイスには発光（電磁波発振
）スイッチングデバイスとしての動作モードも存在し、
これが本発明による共鳴トンネル三端子デバイスを発光
スイッチングデバイスに通用する第３の実施例に対応し
ている。

以下、第３の実施例について説明する。第３図（ａ）及
び（ｂ）は本発明による第１の実施例の構造を有する共
鳴トンネル三端子デバイス（第１図（ａ））の伝導帯付
近のエネルギーバンド構造図においてＶＥＩＩ、及び■
。のバイアス条件を変えた場合のエネルギーバンド構造
図を図示しておＤ、同時に本発明による共鳴トンネル三
端子デバイスの発光スイッチングデバイスとしての動作
説明図となっている。

第３図（ａｌに図示するように物ｆｉＥの伝導帯レベル
が量子順位Ｅ、より太き（なるようにベース・コレクタ
電圧ＶｉＩＣを印加した場合を考えてみる。エミッタ・
ベース電圧Ｖ□の印加によＤ、物質Ａ中の伝導帯レベル
の電子は物質Ｃ中の量子準位Ｅ１にトンネリングする。

しかし、電子の持つエネルギーレベル以下には物質Ｅ中
には準位がないため、量子準位Ｅ１にトンネリングして
きた電子は物質Ｅにトンネリングすることができず、物
質Ｃの伝導帯に落ち込む。従って、この緩和過程におい
ては、エネルギー差に対応した周波数ν（＝２π（ＥＩ
　　　ＥＣ）　／ｈ、ｈニブランク定数、Ｅ、：物質Ｃ
の伝導帯のエネルギーレベル）の光、或いは電磁波が発
生する。

一方、第３図（ｂｌに図示するように物［Ｅ中の伝導帯
レベルが量子準位Ｅ１より小さくなるようにベース・コ
レクタ電圧■１を印加した場合は、前に説明したように
、量子準位Ｅ１にトンネリングしてきた電子の大部分は
物質Ｅ中の準位にトンネリングし、物質Ｃ中の伝導帯に
緩和する確率は極めて小さい。従って、発光、あるいは
電磁波放出は起こらない。このように、電圧Ｖ１の大き
さ、極性によＤ、発光のスイッチングを行なうことがで
きる。

この場合、当然のことながら、本発明の実施例の如く第
３の電極端子としてのベース電極を取り出し、それぞれ
エミッタ、コレクタ端子との間にバイアス電圧を印加し
たＤ、或いは電流を注入したり引き出したり動作を行な
うことができるようになされた点が本発明の如き発光ス
イッチング動作の制御が行なえる重要な特徴であること
は云うまでもない。単純な二端子動作（共鳴トンネルダ
イオード）では制御性は極めて悪い。

第４の実施例としては、物質Ａを構成する材料として金
属を用いる場合である。即ち、第１図（ａ）及び（ｂ）
の構造において物質Ａを構成する材料として金属層を使
用する例である。金属は半導体に比ベキャリア（電子）
密度が高いので、エミッタからベースへのトンネル電流
密度を挙げることができる。従って、相互コンダクタン
ス、負荷駆動力が増加することによＤ、電流遮断周波数
ｆＴＯ増加、高速スイッチング特性を実現できる。この
実施例では、物質Ａが金属で、かつ前述の（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）及び（Ｄ）の条件を満足すれば、物質Ａ−Ｅ
の組み合わせは数多くある。しかし物質量の結晶性等の
材料品質が良好で界面準位が少なく理想的なポテンシャ
ル構造を実現できることがより好ましいことは当然であ
る。

それには、物質同士がヘテロエピタキシャル成長が可能
であること、つまり格子定数の整合がとれた物質の組み
合わせが考えられる。これが、本発明による各実施例を
実現する物質の構成材料に対する補足的条件である。格
子定数の観点からも数多くの物質の組み合わせがある。

はんの−例として、物質Ａ、物質Ｃ１物質Ｅを構成する
材料としてＳｎ、あるいはＰｂの合金、シリサイド（Ｃ
Ｏ３ｉｚ　、ＮｉＳｉ２等）、物質Ｂ、Ｄを構成する材
料としてはＳ　ｉ、ＣａＦｚ　、ＧａＡｓ、ＡＡＧａＡ
ｓ、ＡｌＡｓなどがある。これらの物質はＳｉとの格子
不整合が少なく、大面積で、安価なＳｉ基板上にデバイ
スを製作できるメリットがある。

第５の実施例としては、物１ｃを構成する材料に金属を
用いる構造を有する場合である。ベース抵抗を減少させ
ることができるため、最大発振周波数ｆ　ＭＡＸを大き
くできる。当然、ヘテロエピタキシャル成長が可能な物
質の選択には、上記の補足的条件が存在し、例えば前述
の如（Ｓｎあるいはｐｂの合金、或いはシリサイド等が
用いられうる。

第６の実施例のとしては、物質Ｃを構成する材料に超伝
導体を用いることである。第４図は本発明による第６の
実施例としてのベース層に超伝導体材料を用いる場合の
共鳴トンネル三端子デバイスに対応し、伝導帯付近のエ
ネルギーバンド構造図を示す。ポテンシャル障壁に囲ま
れた物質Ｃ（超伝導体）中にも、前述した量子準位Ｅ、
（ｎ＝１．２．・・・）が存在するとともに、超伝導の
エネルギーギャップ（大きさ２Δで示している）が存在
する。超伝導のエネルギーギャップの端に準粒子の状態
密度があＤ、またフェルミ準位には超伝導対電子（クー
パーベア）が存在している。

第４図（ｂｌに図示するように、物質への伝導帯のエネ
ルギーレベルが量子準位Ｅ１と一致するようにＶＥＩＩ
を印加すると、物質Ａ中の電子が量子準位にトンネルす
る。量子準位に移動した電子の大部分は、物質Ｅの空単
位に向かってトンネルし、コレクタ電流ＩＣとなる。極
く一部は量子準位から物質Ｃ（超伝導体）の準粒子準位
に緩和したのち再結合し超伝導電子対になりベース電流
１８を生じる。従って、ベース電流は直流抵抗零の超伝
導電子対により運ばれる。つまＤ、ベース抵抗が無くな
ることによＤ、最大発振周波数ｆ　ＭＡＸを格段に増大
できるメリットがある。従ってスイッチングデバイスと
して応用する場合には、ベース抵抗による時間遅延がな
く、従来ベース抵抗により限界とされた周波数制限がな
く、ベース内のロスがない三端子デバイスが実現できる
。

超伝導体としては、Ｎｂ系、ｐｂ系等の低Ｔ。

超伝導体のみならず、数年前以降発見が相次いでいるＬ
ａ系、Ｙ系、Ｂｉ系等と略称されている高Ｔ、酸化物超
伝導体を使用できることは云うまでもない。

本発明の実施態様を述べると以下の通りである。

即ち、本発明は、 それぞれ物質Ａ、物質Ｂ、物質Ｃ５物質Ｄ、及び物質Ｅ
からなる薄い層が積層される構造、あるいはそれぞれ物
質Ｂ、物質Ｃ１物質りからなる薄い層により形成される
超格子を物質Ａ及び物質Ｅからなる層で挟んだ構造にお
いて、 物ｔＢ及び物［Ｄからなる層が物質Ａ、物質Ｃ及び物質
Ｅからなる薄い層に対して電子に対するポテンシャルの
障壁を形成しくつまり物質Ｃからなる層が物質Ｂ及び物
質りからなる層に対して電子に対するポテンシャルの井
戸を形成し）、物質Ｂ、物質Ｃ１物質りからなる各層の
厚さを共鳴トンネリングが発生する程度に薄く設定し、
物質Ａからなる層からエミツク電極、 物質Ｃからなる層からベース電極、 物質Ｅからなる層からコレクタ電極を取ることを特徴と
する共鳴トンネル三端子デバイスに関するものである。

〔発明の効果〕

従来の三端子デバイスとしての共鳴トンネリングダイオ
ードに比ベベース層からベース電極を取り出すことによ
りエミッタ・ベースバイアス電圧ヘース・コレクタバイ
アス電圧の印加によりトンネル注入制御を行なうことが
できるという利点が存在する。

ベース電極の制御によＤ、トンネル注入制御を高速かつ
高効率に行なうことができるため上記の高相互コンダク
タンス特性、および高速スイッチング特性を得ることが
できる。

さらにベース層を単一層として構成するだけでな（多層
（マルチ層）として超格子内に構成し、それぞれベース
電極を取り出すことでベース抵抗を低減化できるため、
さらに高遮断周波数ｆ、を得ることができる。またベー
ス層を構成する物質Ｃを金属層としたり超伝導体として
形成することでさらにベース抵抗が低減化され、ベース
遅延のないスイッチング素子、ベース抵抗による周波数
制限のない三端子デバイスが得られるという利点も存在
する。またエミッタ領域或いはコレクタ領域となる物質
ＡもしくはＥからなる層を金属で構成することからさら
に許容電流値の大きな素子も実現できるという利点もあ
る。

さらに本発明の実施例の構成のように三端子化すること
でベースバイアス条件を選ぶことで発光・遮断による発
光スイッチング動作を行なわせることができ、高速・高
効率の発光スイッチング素子も実現できるいう利点があ
る。

以上説明したように、本発明により高相互コンダクタン
ス特性、および高速スイッチング特性を持つ三端子デバ
イスが実現でき、超高速ＬＳＩ、あるいは超高周波デバ
イスなど幅広い応用を切り開くものである。

第２図は第１図の実施例（第１図（ａ））の共鳴ｌ・ン
ネル三端子デバイスの伝導帯近辺のエネルギーバンドの
模式図、 第３図は第３の実施例の共鳴トンネル三端子デバイスの
伝導帯近辺のエネルギーバンドの模式図、第４図は第６
の実施例の共鳴トンネル三端子デバイスの伝導帯近辺の
エネルギーバンドの模式図である。

第５図は従来の共鳴トンネルダイオードの伝導帯近辺の
エネルギーバンドの模式図、 第６図は従来の共鳴トン皐ルダイオートの電流電圧特性
を示す。

１・・・エミッタ電極、 ２・・・ベース電極、 ３・・・コレクタ領域

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　それぞれ物質Ａ、物質Ｂ、物質Ｃ、物質Ｄ、及び物質
   Ｅからなる薄い層が積層される構造、あるいはそれぞれ
   物質Ｂ、物質Ｃ、物質Ｄからなる薄い層により形成され
   る超格子を物質Ａ及び物質Ｅからなる層で挟んだ構造に
   おいて、 物質Ｂ及び物質Ｄからなる層が物質Ａ、物質Ｃ及び物質
   Ｅからなる薄い層に対して電子に対するポテンシャルの
   障壁を形成し、 物質Ｂ、物質Ｃ、物質Ｄからなる各層の厚さを共鳴トン
   ネリングが発生する程度に薄く設定し、物質Ａからなる
   層からエミッタ電極、 物質Ｃからなる層からベース電極、 物質Ｅからなる層からコレクタ電極を 取ることを特徴とする共鳴トンネル三端子デバイス。