JPH0783029B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0783029B2 JPH0783029B2 JP61262167A JP26216786A JPH0783029B2 JP H0783029 B2 JPH0783029 B2 JP H0783029B2 JP 61262167 A JP61262167 A JP 61262167A JP 26216786 A JP26216786 A JP 26216786A JP H0783029 B2 JPH0783029 B2 JP H0783029B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特に同位元素の重ね合わせによる超格子構造を
キャリア走行領域とする新規な半導体装置に関わる。
キャリア走行領域とする新規な半導体装置に関わる。
本発明は互いに同一構成元素によるも、その構成元素の
対応する少くとも１の元素として原子番号が同一で質量
数を異にする同位元素が用いられた複数種の化合物半導
体薄膜の周期的積層によるいわば化学的にはホモ接合な
がら質量数上はヘテロ接合の重ね合わせによる超格子構
造のキャリア走行領域を構成し、その超格子構造により
LOフォノン（縦光学フォノン）を閉じ込め、キャリア格
子相互作用を変調することができると同時に超格子構造
部の各化合物半導体薄膜の化学的特性の一様化によって
結晶純度をより高めるなど、異種の化合物半導体薄膜の
積層による超格子構造における諸問題の解消を図る。
対応する少くとも１の元素として原子番号が同一で質量
数を異にする同位元素が用いられた複数種の化合物半導
体薄膜の周期的積層によるいわば化学的にはホモ接合な
がら質量数上はヘテロ接合の重ね合わせによる超格子構
造のキャリア走行領域を構成し、その超格子構造により
LOフォノン（縦光学フォノン）を閉じ込め、キャリア格
子相互作用を変調することができると同時に超格子構造
部の各化合物半導体薄膜の化学的特性の一様化によって
結晶純度をより高めるなど、異種の化合物半導体薄膜の
積層による超格子構造における諸問題の解消を図る。
近時、とみに化合物半導体薄膜例えばGaAs化合物半導体
薄膜と異種のAlAs化合物半導体薄膜との繰り返し積層に
よる超格子構造を用いた各種半導体装置の開発が試みら
れている。
薄膜と異種のAlAs化合物半導体薄膜との繰り返し積層に
よる超格子構造を用いた各種半導体装置の開発が試みら
れている。
この種の超格子構造による半導体層は、LOフォノンを閉
じ込めてキャリア（例えば電子）−格子相互作用の変調
によって例えばキャリアの移動度の向上を図るなど物性
的に種々の性質を引き出すことができることによって各
種半導体装置への適用が期待される。しかしながら、こ
の種異種物質による化合物半導体薄膜の超格子構造にお
いては、各化合物半導体薄膜の化学的活性の相違等によ
って一方の物質薄膜に不純物が多く取り込まれることに
よる結晶の純度の問題や各化合物半導体薄膜間のヘテロ
接合面の不整合など化学的及び物性的性質の変化という
副次的作用の発生によって実際上キャリア−格子相互作
用の変調のみを純粋に取り出し得ないという問題点があ
る。
じ込めてキャリア（例えば電子）−格子相互作用の変調
によって例えばキャリアの移動度の向上を図るなど物性
的に種々の性質を引き出すことができることによって各
種半導体装置への適用が期待される。しかしながら、こ
の種異種物質による化合物半導体薄膜の超格子構造にお
いては、各化合物半導体薄膜の化学的活性の相違等によ
って一方の物質薄膜に不純物が多く取り込まれることに
よる結晶の純度の問題や各化合物半導体薄膜間のヘテロ
接合面の不整合など化学的及び物性的性質の変化という
副次的作用の発生によって実際上キャリア−格子相互作
用の変調のみを純粋に取り出し得ないという問題点があ
る。
本発明は、上述した超格子構造を有する半導体装置にお
いて、異種物質による化合物半導体薄膜の周期的積層に
よる超格子構造における諸問題を解決し、高速動作半導
体装置例えば各種電界効果トランジスタ（FET）、ホッ
トエレクトロントランジスタ（HET）、ヘテロ接合型バ
イポーラトランジスタ（HBT）等に適用して好適な半導
体装置を提供する。
いて、異種物質による化合物半導体薄膜の周期的積層に
よる超格子構造における諸問題を解決し、高速動作半導
体装置例えば各種電界効果トランジスタ（FET）、ホッ
トエレクトロントランジスタ（HET）、ヘテロ接合型バ
イポーラトランジスタ（HBT）等に適用して好適な半導
体装置を提供する。
本発明は、複数種の化合物半導体薄膜の周期的積層によ
る超格子構造のキャリア走行領域を設ける。この超格子
構造を構成する各化合物半導体薄膜は互いに同位元素で
ある化合物半導体よりなる。そして、化合物半導体を構
成する原子番号の若い元素について、この質量数の小な
る同位元素を含む化合物半導体薄膜の厚さをd1とし、他
方の質量数の大きい同位元素を含む化合物半導体薄膜の
厚さをd2とするとき、 （Vsは電子の飽和速度、ｍは電子の有効質量、 はh/2πでｈはプランク定数）に選定され、他方の化合
物半導体薄膜はその厚さd2が数原子層以下に相当する厚
さに選定する。
る超格子構造のキャリア走行領域を設ける。この超格子
構造を構成する各化合物半導体薄膜は互いに同位元素で
ある化合物半導体よりなる。そして、化合物半導体を構
成する原子番号の若い元素について、この質量数の小な
る同位元素を含む化合物半導体薄膜の厚さをd1とし、他
方の質量数の大きい同位元素を含む化合物半導体薄膜の
厚さをd2とするとき、 （Vsは電子の飽和速度、ｍは電子の有効質量、 はh/2πでｈはプランク定数）に選定され、他方の化合
物半導体薄膜はその厚さd2が数原子層以下に相当する厚
さに選定する。
上述の構成による超格子構造は、複数種の化合物半導体
薄膜の周期的積層構造とするもののその各化合物半導体
薄膜の構成元素が同位元素を用いたことによって化学的
には同一特性を示し、しかも物性的には超格子構造特有
の特性すなわちLOフォノンの閉じ込めを行わしめること
ができる。
薄膜の周期的積層構造とするもののその各化合物半導体
薄膜の構成元素が同位元素を用いたことによって化学的
には同一特性を示し、しかも物性的には超格子構造特有
の特性すなわちLOフォノンの閉じ込めを行わしめること
ができる。
これについて説明すると元素には同一原子番号でも質量
数の異なる同位元素が存在し、重い元素ほどその質量数
の幅が大きい。この同位元素の例としては例えばGa69，
Ga71，Zn64〜Zn70，Se74〜Se82等を挙げることができ
る。この場合、質量数差の小さいGaの場合でもGaAsの分
散関係は第３図に示すようにGa69As75とGa71As75とでLO
ブランチにわずかなずれが生じる。第３図において横軸
はqa/π（ｑは波数,aは格子定数の1/2の値）を示す。
今、同位元素による超格子構造半導体層がGaAsである場
合、つまり第１の化合物半導体薄膜がGa69As75で、第２
の化合物半導体薄膜がGa71As75であって、これらが交互
に繰返えし積層されている場合について考察すると、こ
の場合Ga69As75とGa71As75のLOフォノン振動数の差は、
第３図にみられるように小さいが、各LOブランチはｑ＝
０で全く平坦となるという性質のためにGa69As75的LOフ
ォノンはGa71As75中では1/eに減衰する減衰長（ダンピ
ングレングス）＝1/K＝a/0.2π４Å（Ｋは虚数波数で
Ｋ＝0.2π/a）となる。つまり、質量数の大きい同位元
素を含む第２の化合物の半導体薄膜Ga71As75の厚さd2は
これが数原子層以下に選定されればGa69As75的フォノン
は、ここで急激に減衰されることが分る。因みにこの減
衰はGaAsとAlAsとの異種物質の超格子構造におけるGaAs
的LOフォノンのAlAs中での減衰とほぼ同程度の急激さで
ある。一方、Ga71As75的LOフォノンは、Ga71As75半導体
薄膜中でこそｑ０であるが、Ga69As75中に入ると波数
ｑ＝0.25π/a（波長λ＝8aでこれは４原子層の半導体薄
膜への閉じ込みに匹敵する）という大きい波数をもって
しまう。
数の異なる同位元素が存在し、重い元素ほどその質量数
の幅が大きい。この同位元素の例としては例えばGa69，
Ga71，Zn64〜Zn70，Se74〜Se82等を挙げることができ
る。この場合、質量数差の小さいGaの場合でもGaAsの分
散関係は第３図に示すようにGa69As75とGa71As75とでLO
ブランチにわずかなずれが生じる。第３図において横軸
はqa/π（ｑは波数,aは格子定数の1/2の値）を示す。
今、同位元素による超格子構造半導体層がGaAsである場
合、つまり第１の化合物半導体薄膜がGa69As75で、第２
の化合物半導体薄膜がGa71As75であって、これらが交互
に繰返えし積層されている場合について考察すると、こ
の場合Ga69As75とGa71As75のLOフォノン振動数の差は、
第３図にみられるように小さいが、各LOブランチはｑ＝
０で全く平坦となるという性質のためにGa69As75的LOフ
ォノンはGa71As75中では1/eに減衰する減衰長（ダンピ
ングレングス）＝1/K＝a/0.2π４Å（Ｋは虚数波数で
Ｋ＝0.2π/a）となる。つまり、質量数の大きい同位元
素を含む第２の化合物の半導体薄膜Ga71As75の厚さd2は
これが数原子層以下に選定されればGa69As75的フォノン
は、ここで急激に減衰されることが分る。因みにこの減
衰はGaAsとAlAsとの異種物質の超格子構造におけるGaAs
的LOフォノンのAlAs中での減衰とほぼ同程度の急激さで
ある。一方、Ga71As75的LOフォノンは、Ga71As75半導体
薄膜中でこそｑ０であるが、Ga69As75中に入ると波数
ｑ＝0.25π/a（波長λ＝8aでこれは４原子層の半導体薄
膜への閉じ込みに匹敵する）という大きい波数をもって
しまう。
したがって、今例えばGa69As75的LOフォノンとGa71As75
的LOフォノンについての波動関数をそれぞれ第４図Ａ及
びＢに示すと、Ga69As75的LOフォノンはGa69As中に閉じ
込められてGa71As中にはほとんど存在せず、またGa71As
75的LOフォノンはGa71As75中でこそｑ０であり得る
が、Ga69As75中ではｑ＝0.25π/aという大波数をもって
いる。
的LOフォノンについての波動関数をそれぞれ第４図Ａ及
びＢに示すと、Ga69As75的LOフォノンはGa69As中に閉じ
込められてGa71As中にはほとんど存在せず、またGa71As
75的LOフォノンはGa71As75中でこそｑ０であり得る
が、Ga69As75中ではｑ＝0.25π/aという大波数をもって
いる。
このように超格子構造によってLOフォノンを局在させた
ことによってその運動量の変調、したがって電子（キャ
リア）との散乱確率を変調し、高速度半導体装置等を実
現することができることになる。
ことによってその運動量の変調、したがって電子（キャ
リア）との散乱確率を変調し、高速度半導体装置等を実
現することができることになる。
すなわち、LOフォノン−電子散乱確率Ｗは のようにLOフォノン−電子散乱マトリクスエレメント；
MLO-e，終状態密度ρ（ｆ）を用いて書くことができ、
このMLO-eはフォノン運動量の逆数に比例するので今、
質量数の小さいGa69As75より成る第１の化合物半導体薄
膜の厚さをd1とすると、閉じ込めによる局所的な波数ベ
クトル（＝π／d1）を飽和速度に対応する運動量（＝mV
s）より大きくする条件、 すなわち、 にすれば、MLO-eはバルクの時に比べ十分小さくなる。
例えばGa69As75的LOフォノンについては、 が達成され、このLOフォノンの波動関数は第４図Ａで示
されるようにとりうるフォノンの運動量ｑが著しく制限
されるためにｑ＝０が禁制となりMLO-eは上述の超格子
中ではバルクの時に比べ極めて小さくなる。従って、Ga
69As75的LOフォノンによる電子の散乱確率が非常に小さ
くなる。また、Ga71As75的LOフォノン散乱もGa69As75中
ではｑ≫０のため、散乱確率は小さい。したがって、唯
一の散乱はｑ〜０のGa71As75的LOフォノンによるGa71As
75中での電子散乱である。ところで、d1が数原子層〜数
十原子層の範囲の値をとれるのに対しGa71As75はほぼ２
原子層で、上記のGa69As75的LOフォノンの閉じ込めを完
遂し得るので1/3d2／d11/40という比になり、超格
子構造全体の散乱確率には空間積分を行うが、d2を数原
子層以下にすることによりこの空間を通常の1/10以下に
し得るわけで、LOフォノン散乱確率がGa69As75−Ga71As
75超格子構造中ではGaAsの約１桁小さい値になり得る。
従って、電子のLOフォノンによる散乱が抑えられ電子の
高移動度が期待される。
MLO-e，終状態密度ρ（ｆ）を用いて書くことができ、
このMLO-eはフォノン運動量の逆数に比例するので今、
質量数の小さいGa69As75より成る第１の化合物半導体薄
膜の厚さをd1とすると、閉じ込めによる局所的な波数ベ
クトル（＝π／d1）を飽和速度に対応する運動量（＝mV
s）より大きくする条件、 すなわち、 にすれば、MLO-eはバルクの時に比べ十分小さくなる。
例えばGa69As75的LOフォノンについては、 が達成され、このLOフォノンの波動関数は第４図Ａで示
されるようにとりうるフォノンの運動量ｑが著しく制限
されるためにｑ＝０が禁制となりMLO-eは上述の超格子
中ではバルクの時に比べ極めて小さくなる。従って、Ga
69As75的LOフォノンによる電子の散乱確率が非常に小さ
くなる。また、Ga71As75的LOフォノン散乱もGa69As75中
ではｑ≫０のため、散乱確率は小さい。したがって、唯
一の散乱はｑ〜０のGa71As75的LOフォノンによるGa71As
75中での電子散乱である。ところで、d1が数原子層〜数
十原子層の範囲の値をとれるのに対しGa71As75はほぼ２
原子層で、上記のGa69As75的LOフォノンの閉じ込めを完
遂し得るので1/3d2／d11/40という比になり、超格
子構造全体の散乱確率には空間積分を行うが、d2を数原
子層以下にすることによりこの空間を通常の1/10以下に
し得るわけで、LOフォノン散乱確率がGa69As75−Ga71As
75超格子構造中ではGaAsの約１桁小さい値になり得る。
従って、電子のLOフォノンによる散乱が抑えられ電子の
高移動度が期待される。
尚、上述の説明ではGa69As75−Ga71As75超格子構造につ
いて説明したが、他の組合せ、例えばZn64Se74−Zn70Se
82あるいはZn64Se82−Zn70Se74超格子構造においても各
LOフォノンブランチが第５図及び第６図に示すように第
３図で説明したGa69As75−Ga71As75の例と類似した特性
を示すことによって同等の作用が生じ、これら超格子構
造を用いた場合においても電子（キャリア）散乱の抑
制、したがって高い電子移動度が得られる。
いて説明したが、他の組合せ、例えばZn64Se74−Zn70Se
82あるいはZn64Se82−Zn70Se74超格子構造においても各
LOフォノンブランチが第５図及び第６図に示すように第
３図で説明したGa69As75−Ga71As75の例と類似した特性
を示すことによって同等の作用が生じ、これら超格子構
造を用いた場合においても電子（キャリア）散乱の抑
制、したがって高い電子移動度が得られる。
また、上述の超格子構造による場合、その構成半導体薄
膜が同一組成、同一元素によるものであるため化学的に
安定かつ均質、ひいては不純物の片寄りや結晶性に不都
合が生じ難くまた、各半導体薄膜間には従前の異種の薄
膜による超格子構造におけるようなヘテロバリヤが生じ
ないのでキャリア例えば電子の移送方向は超格子構造の
積層方向、したがって接合面に沿う方向であるが、これ
と直交する方向であるかは問わず、あたかも単一半導体
バルクのように扱うことができる。
膜が同一組成、同一元素によるものであるため化学的に
安定かつ均質、ひいては不純物の片寄りや結晶性に不都
合が生じ難くまた、各半導体薄膜間には従前の異種の薄
膜による超格子構造におけるようなヘテロバリヤが生じ
ないのでキャリア例えば電子の移送方向は超格子構造の
積層方向、したがって接合面に沿う方向であるが、これ
と直交する方向であるかは問わず、あたかも単一半導体
バルクのように扱うことができる。
〔実施例〕 第１図を参照して本発明によるFETの一例を説明する。
この場合、基板（11）例えば半絶縁性のGaAs基板上にキ
ャリア走行領域となる前述した同位元素による超格子構
造半導体層（３）を形成する。この超格子構造半導体層
（３）は、例えばGa69As75で厚さd1200Åの化合物半
導体薄膜（１）とGa71As75の厚さd2が２原子層の化合物
半導体薄膜（２）とが順次交互にエピタキシャル成長さ
れてなる。これら超格子構造半導体層（３）の形成すな
わち各化合物半導体薄膜（１）及び（２）の形成は例え
ば有機金属気相成長法すなわちMOCVD法（Metal Organic
Chemical Vapor Deposition）あるいは分子線エピタキ
シーすなわちMBE法（Molecular Beam Epitaxy）によっ
て順次連続的に形成し得る。そして、この超格子構造半
導体層（３）上にショットキゲート電極Ｇを形成し、そ
の両側にソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄをオーミック
に被着すればショットキゲート型のFETが形成される。
この場合、ゲート電極Ｇ下において超格子構造半導体層
（３）にチャンネルすなわちキャリア例えば電子の走行
領域が形成される。そして、この場合超格子構造半導体
層（３）においてはｎ型もくしはｐ型の不純物が通常の
単一層による化合物半導体層と同様に所要の濃度をもっ
てドーピングされてｎチャンネル型もしくはｐチャンネ
ル型すなわち電子をキャリアとするかあるいはホールを
キャリアとするFETが構成される。
この場合、基板（11）例えば半絶縁性のGaAs基板上にキ
ャリア走行領域となる前述した同位元素による超格子構
造半導体層（３）を形成する。この超格子構造半導体層
（３）は、例えばGa69As75で厚さd1200Åの化合物半
導体薄膜（１）とGa71As75の厚さd2が２原子層の化合物
半導体薄膜（２）とが順次交互にエピタキシャル成長さ
れてなる。これら超格子構造半導体層（３）の形成すな
わち各化合物半導体薄膜（１）及び（２）の形成は例え
ば有機金属気相成長法すなわちMOCVD法（Metal Organic
Chemical Vapor Deposition）あるいは分子線エピタキ
シーすなわちMBE法（Molecular Beam Epitaxy）によっ
て順次連続的に形成し得る。そして、この超格子構造半
導体層（３）上にショットキゲート電極Ｇを形成し、そ
の両側にソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄをオーミック
に被着すればショットキゲート型のFETが形成される。
この場合、ゲート電極Ｇ下において超格子構造半導体層
（３）にチャンネルすなわちキャリア例えば電子の走行
領域が形成される。そして、この場合超格子構造半導体
層（３）においてはｎ型もくしはｐ型の不純物が通常の
単一層による化合物半導体層と同様に所要の濃度をもっ
てドーピングされてｎチャンネル型もしくはｐチャンネ
ル型すなわち電子をキャリアとするかあるいはホールを
キャリアとするFETが構成される。
また、第２図は本発明をダブル接合型バイポーラトラン
ジスタHBTに適用した場合である。この例においては、n
pn型のHBTを構成した場合で、この場合例えば半絶縁性
のGaAs半導体基板（11）上にｎ型の低比抵抗のGaAsエミ
ッタ電極取り出し層（14）をエピタキシャル成長し、こ
れの上に後述するベース層（16）との間にヘテロ型のエ
ミッタpn接合Ｊεを形成するバンドキャップの大なるｎ
型の例えばAlGaAs半導体層によるエミッタ層（15）をエ
ピタキシャル成長する。そして、このエミッタ層（15）
上に前述した同位元素の超格子構造による半導体層
（３）よりなるベース層（16）をエピタキシャル成長さ
せ、さらにこれの上にバンドキャップの大きいｎ型のAl
GaAsよりなるエピタキシャル層すなわちコレクタ層（1
7）とこれの上に同様のｎ型の例えばGaAs半導体層（1
8）をエピタキシャル成長してコレクタ層（17）とベー
ス層（16）との間にヘテロ接合型のpn接合によるコレク
タ接合Jcを形成し、さらにこれの上にｎ型の低比抵抗の
例えばGaAs半導体よりなるコレクタ電極取り出し層（1
9）をエピタキシャル成長する。これら各層（14）（1
5）さらにベース層（16）を構成する超格子構造半導体
層（３）の各化合物半導体薄膜、さらに層（17）（18）
（19）は連続エピタキシャルによって形成し得る。そし
て、半導体層（18）及び（17）の一部をそれぞれエッチ
ングによって除去して、ベース層（16）の一部を外部に
露出してここにベース電極Ｂをオーミックに被着し、さ
らに半導体層（19）（18）（17）及び（16）の一部をエ
ッチング除去してエミッタ電極取り出し層（14）の一部
を外部に露出してここにエミッタ電極Ｅをオーミックに
被着し、コレクタ電極取り出し層（19）にコレクタ電極
Ｃをオーミックに被着する。
ジスタHBTに適用した場合である。この例においては、n
pn型のHBTを構成した場合で、この場合例えば半絶縁性
のGaAs半導体基板（11）上にｎ型の低比抵抗のGaAsエミ
ッタ電極取り出し層（14）をエピタキシャル成長し、こ
れの上に後述するベース層（16）との間にヘテロ型のエ
ミッタpn接合Ｊεを形成するバンドキャップの大なるｎ
型の例えばAlGaAs半導体層によるエミッタ層（15）をエ
ピタキシャル成長する。そして、このエミッタ層（15）
上に前述した同位元素の超格子構造による半導体層
（３）よりなるベース層（16）をエピタキシャル成長さ
せ、さらにこれの上にバンドキャップの大きいｎ型のAl
GaAsよりなるエピタキシャル層すなわちコレクタ層（1
7）とこれの上に同様のｎ型の例えばGaAs半導体層（1
8）をエピタキシャル成長してコレクタ層（17）とベー
ス層（16）との間にヘテロ接合型のpn接合によるコレク
タ接合Jcを形成し、さらにこれの上にｎ型の低比抵抗の
例えばGaAs半導体よりなるコレクタ電極取り出し層（1
9）をエピタキシャル成長する。これら各層（14）（1
5）さらにベース層（16）を構成する超格子構造半導体
層（３）の各化合物半導体薄膜、さらに層（17）（18）
（19）は連続エピタキシャルによって形成し得る。そし
て、半導体層（18）及び（17）の一部をそれぞれエッチ
ングによって除去して、ベース層（16）の一部を外部に
露出してここにベース電極Ｂをオーミックに被着し、さ
らに半導体層（19）（18）（17）及び（16）の一部をエ
ッチング除去してエミッタ電極取り出し層（14）の一部
を外部に露出してここにエミッタ電極Ｅをオーミックに
被着し、コレクタ電極取り出し層（19）にコレクタ電極
Ｃをオーミックに被着する。
第２図に示した例においてはnpn型のHBTに本発明を適用
した場合であるが、pnp型とすることもできる。
した場合であるが、pnp型とすることもできる。
さらに、本発明は上述したショットキ型のFETに限らず
種々のFET、例えば２次電子ガス型FET、あるいはその他
各種々の半導体装置に適用することができる。
種々のFET、例えば２次電子ガス型FET、あるいはその他
各種々の半導体装置に適用することができる。
上述したように本発明によれば、キャリアの走行領域を
質量数について超格子構造にしたことによってLOフォノ
ンの閉じ込めを行ってキャリア−LOフォノンの相互作用
による散乱確率を小さくできることによってキャリアの
移動度の変調、すなわち例えばキャリア移動度を高める
ことができ、高速動作をなし得る半導体装置を得ること
ができるとともにまた超格子構造にするにも拘らず、そ
の各構成半導体薄膜は互いに同位元素構成としたことに
よって化学的特性を均一化できることによって各半導体
薄膜間に不整合が生じたり、有効質量が重くなるなどの
不都合が効果的に回避され、安定した特性の半導体装置
を実現できる。
質量数について超格子構造にしたことによってLOフォノ
ンの閉じ込めを行ってキャリア−LOフォノンの相互作用
による散乱確率を小さくできることによってキャリアの
移動度の変調、すなわち例えばキャリア移動度を高める
ことができ、高速動作をなし得る半導体装置を得ること
ができるとともにまた超格子構造にするにも拘らず、そ
の各構成半導体薄膜は互いに同位元素構成としたことに
よって化学的特性を均一化できることによって各半導体
薄膜間に不整合が生じたり、有効質量が重くなるなどの
不都合が効果的に回避され、安定した特性の半導体装置
を実現できる。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明による半導体装置の
各例の略線的拡大断面図、第３図、第５図及び第６図は
各化合物半導体のLOフォノン分散図、第４図は波動関数
曲線図である。 （11）は半導体基板、（３）は同位元素による超格子構
造半導体層である。
各例の略線的拡大断面図、第３図、第５図及び第６図は
各化合物半導体のLOフォノン分散図、第４図は波動関数
曲線図である。 （11）は半導体基板、（３）は同位元素による超格子構
造半導体層である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/68 29/73 29/778 29/812 Ｈ０１Ｌ 29/203 29/72
Claims (1)
- 【請求項１】複数種の化合物半導体薄膜の周期的積層に
よる超格子構造のキャリア走行領域を有し、 上記各化合物半導体薄膜は、互いに同位元素である化合
物半導体よりなり、 上記化合物半導体を構成する原子番号の若い元素につい
てその質量数の小なる元素を含む上記１の化合物半導体
薄膜はその厚さd1が （Vsは電子の飽和速度、ｍは電子の有効質量、 はh/2πでｈはプランク定数）に選定され、他方の質量
数の大きい同位元素を含む化合物半導体薄膜はその厚さ
d2が数原子層以下に相当する厚さに選定されてなること
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61262167A JPH0783029B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61262167A JPH0783029B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63115385A JPS63115385A (ja) | 1988-05-19 |
| JPH0783029B2 true JPH0783029B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=17371992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61262167A Expired - Fee Related JPH0783029B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783029B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5442191A (en) * | 1990-09-05 | 1995-08-15 | Yale University | Isotopically enriched semiconductor devices |
| US5917195A (en) * | 1995-02-17 | 1999-06-29 | B.A. Painter, Iii | Phonon resonator and method for its production |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61262167A patent/JPH0783029B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63115385A (ja) | 1988-05-19 |
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