JPS5893379A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPS5893379A
JPS5893379A JP56192595A JP19259581A JPS5893379A JP S5893379 A JPS5893379 A JP S5893379A JP 56192595 A JP56192595 A JP 56192595A JP 19259581 A JP19259581 A JP 19259581A JP S5893379 A JPS5893379 A JP S5893379A
Authority
JP
Japan
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electron
semiconductors
semiconductor
types
control electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP56192595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Nishi
西 秀敏
Kazuo Nanbu
和夫 南部
Toshio Hashimoto
橋本 寿夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP56192595A priority Critical patent/JPS5893379A/en
Publication of JPS5893379A publication Critical patent/JPS5893379A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/80FETs having rectifying junction gate electrodes

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance electron surface density of a group of accumulated electrons and the level of electron mobility by a method wherein the part of a two- layer semiconductor lamination located under a controlling electrode is subjected to electromagnetic wave irradiation as represented by visible light. CONSTITUTION:A channel layer 2 and electron-donative layer 3 are formed on a substrate 1, and alloyed layers 6 are formed by heat treatment, which extend through the electron-donative layers 3 to include the upper part of the channel layer 2. Then, source/drain electrodes 5 are formed on the alloyed layers 6. Next, a controlling electrode 7 is formed on the electron-donative layer 3 and, in the vicinity of the controlling electrode 7, a bonding pad 8 is formed. Application of electromagnetic waves to the controlling electrode 7 with low temperatures maintained results in the enhancement of the electron surface density of an accumulated electron group 4 and the level of electron mobility.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明は半導体装置に関する。詳しくは、本特許出願の
出願人のなした先の特許出願(特願昭第54−1710
20号、第55−82036号等)に係る高電子移動度
トランジスタの拡張に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device. For details, please refer to the previous patent application filed by the applicant of this patent application (Japanese Patent Application No. 54-1710).
20, No. 55-82036, etc.).

(2)技術の背景 高電子移動度トランジスタとは電子親和力の相異なる2
種の半導体を接合することにより形成される一つのへテ
ロ接合面の近傍に蓄積する電子群(二次元電子ガス)の
電子面濃度を制御電極によって制御して、この制御電極
を挟んで設けられた一対の入・出力電極間に上記の蓄積
電子群(二次元電子ガス)をもって形成される導電路の
インピーダンスを制御する能動的半導体装置をいう。
(2) Technical background High electron mobility transistors have different electron affinities2
A control electrode is used to control the electron surface concentration of a group of electrons (two-dimensional electron gas) that accumulates in the vicinity of one heterojunction surface formed by joining different semiconductors, and a control electrode is provided between the control electrodes. An active semiconductor device that controls the impedance of a conductive path formed by the above-mentioned group of accumulated electrons (two-dimensional electron gas) between a pair of input and output electrodes.

高電子移動度トランジスタを構成しうる半導体の組み合
わせとなりつる条件は、(イ)互に格子定数が同一であ
るか近似していること、(ロ)電子親和力の差が大きい
こと、(ハ)バンドギャップの差が大きいこ−とである
から、多数存在する。
The conditions for a combination of semiconductors that can constitute a high electron mobility transistor are (a) their lattice constants are the same or similar, (b) there is a large difference in electron affinity, and (c) the band Since the gap difference is large, there are many.

又、電子親和力の大きな半導体よりなる層を上層にして
も下層にしても、そ1(<れ、特有の条件を充足するか
ぎり高電子移動度トランジスタの製造は可能である。
In addition, whether a layer made of a semiconductor with high electron affinity is used as an upper layer or a lower layer, it is possible to manufacture a high electron mobility transistor as long as specific conditions are satisfied.

更に、ノーマリオン型も、ノーマリオフ型も、それぞれ
、特有の条件を充足すれば、製造可能である。
Furthermore, both normally-on type and normally-off type can be manufactured if specific conditions are satisfied.

高電子移動度トランジスタにおいては、上記の蓄積電子
群(二次元電子ガス)の電子移動度が特に低温において
非常に大きくなることが特徴である。
A high electron mobility transistor is characterized in that the electron mobility of the above stored electron group (two-dimensional electron gas) becomes extremely large, especially at low temperatures.

(3)従来技術と問題点 上記の電子親和力の異なる2種の半導体よりなる層の界
面近傍に発生する蓄積電子群(二次元電子ガス)の電子
面濃度の大きさや電子移動度の大きさは蓄積電子群(二
次元電子ガス)に供給される自由電子の量に依存するか
ら、ピンチオフ電圧やソース・ドレイン間飽和電流等高
電子移動度トランジスタの特性は、上記の電子親和力の
興なる2種の半導体よりなる層の各層の厚さやn型不純
物濃度等が決定すると、これにしたがって決定して、以
後変更するこ、1とは困難である。ところで、高電子移
動度トランジスタを、例えば77°に以下の低温に保持
したまま、これに光等の電磁波を照射すると、蓄積電子
群(二次元電子ガス)の電子源である電子親和力の小さ
な半導体中で励起現象が発生して、蓄積電子群(二次元
電子ガス)の電子面濃度が増加することが発見された。
(3) Conventional technology and problems The magnitude of the electron surface concentration and the magnitude of electron mobility of the accumulated electron group (two-dimensional electron gas) generated near the interface of the above-mentioned two types of semiconductor layers with different electron affinities are The characteristics of high electron mobility transistors, such as pinch-off voltage and source-drain saturation current, depend on the amount of free electrons supplied to the stored electron group (two-dimensional electron gas), so the characteristics of high electron mobility transistors, such as the pinch-off voltage and source-drain saturation current, depend on the two types of electron affinity mentioned above. Once the thickness, n-type impurity concentration, etc. of each layer of the semiconductor layer are determined, it is difficult to determine them accordingly and change them thereafter. By the way, if a high electron mobility transistor is held at a low temperature below 77° and irradiated with electromagnetic waves such as light, it will be exposed to a semiconductor with low electron affinity, which is the electron source of the accumulated electron group (two-dimensional electron gas). It was discovered that an excitation phenomenon occurs inside the gas, increasing the electron surface concentration of the accumulated electron group (two-dimensional electron gas).

そこで、本特許出願の出願人は、この原理を利用して高
電子移動度トランジスタの特性を変更することを要旨と
する発明を完成して、他の特許出願(特願昭56−03
2088号)をなしている。
Therefore, the applicant of this patent application has completed an invention that aims to change the characteristics of high electron mobility transistors by utilizing this principle, and has filed another patent application (Japanese Patent Application No. 56-03).
No. 2088).

更に、高電子移動度トランジスタを、例えば77%以下
の低温に保持したまま、これに光等の電磁波を照射する
と、蓄積電子群(二次元電子ガス)の電子面濃度のみな
らず電子移動度も向上し、この操作が高電子移動度トラ
ンジスタの特性の向上にも有効であることが確認された
Furthermore, when a high electron mobility transistor is kept at a low temperature of, for example, 77% or less, and is irradiated with electromagnetic waves such as light, not only the electron surface concentration of the accumulated electron group (two-dimensional electron gas) but also the electron mobility decreases. It was confirmed that this operation is also effective for improving the characteristics of high electron mobility transistors.

そこで、この原理の有効な利用を可能とする構成の高電
子移動度トランジスタの開発が望まれていた。
Therefore, it has been desired to develop a high electron mobility transistor having a configuration that allows effective use of this principle.

(4)発明の目的 本発明の目的はこの要請にこたえるものであり、高電子
移動度トランジスタにおいて、その制御電極の下部領域
の半導体二重層に光等の電磁波を照射して、この領域に
おける蓄積電子群(二次元電子ガス)の電子面濃度と電
子移動度とを向上し、これによって高電子移動度トラン
ジスタの特性例えばピンチオフ電圧やソース・ドレイン
間飽和電流を向上しうる構成を有する高電子移動度トラ
ンジスタを提供することにある。
(4) Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to meet this demand, and in a high electron mobility transistor, the semiconductor double layer in the lower region of the control electrode is irradiated with electromagnetic waves such as light to reduce the accumulation in this region. High electron mobility with a configuration that can improve the electron surface concentration and electron mobility of electron groups (two-dimensional electron gas), thereby improving the characteristics of high electron mobility transistors, such as pinch-off voltage and source-drain saturation current. The purpose of this invention is to provide a transistor.

(5)発明の構成 本出願に含まれる第1の発明の構成は、(イ)半絶縁性
の半導体基板上に互に親和力を異にする2種の半導体よ
りなる二重層が形成されており、(ロ)この2種の半導
体のうち電子親和力の小さい半導体のみn型不純物を含
有して、他の半導体は不純物を含有せず、(ハ)上記の
半導体二重層上には透光性導電材料である酸化インジュ
ウム(IntUa)または二酸化銀(8n02 )より
なる制御電極が設けられており、(ニ)この制御電極を
挟んで人・出力電極が形成されていることにある。
(5) Structure of the Invention The structure of the first invention included in this application is as follows: (a) A double layer made of two types of semiconductors having mutually different affinities is formed on a semi-insulating semiconductor substrate. , (b) Of these two types of semiconductors, only the semiconductor with low electron affinity contains n-type impurities, and the other semiconductors do not contain impurities, and (c) There is a transparent conductive layer on the semiconductor double layer. A control electrode made of the material indium oxide (IntUa) or silver dioxide (8n02) is provided, and (d) human/output electrodes are formed on both sides of this control electrode.

この構成においては、制御電極が透光性であるため、こ
の制御電極上から光等の電、磁波を照射することにより
、制御電極下部領域の半導体二重層中に光等の電磁波を
照射することができ、この領域に発生する蓄積電子群(
二次元電子ガス)の電子面濃度と電子移動度とを変更し
向上することができる。
In this configuration, since the control electrode is translucent, by irradiating electromagnetic waves such as light from above the control electrode, electromagnetic waves such as light can be irradiated into the semiconductor double layer in the lower region of the control electrode. is created, and the accumulated electron group generated in this region (
It is possible to change and improve the electron surface concentration and electron mobility of a two-dimensional electron gas.

ところで、上記の電磁波照射は例えば77°に程度の低
温においてなされ、半導体装置はそのまま低温に保持さ
れねばならないから、本発明に係る半導体装置は低温に
保持されねばならず、所期の特性を発揮するためには、
電−波が照射された状態に維持されねばならない。
By the way, the above-mentioned electromagnetic wave irradiation is performed at a low temperature of, for example, 77 degrees, and the semiconductor device must be kept at that low temperature. Therefore, the semiconductor device according to the present invention must be kept at a low temperature to exhibit the desired characteristics. In order to
It must be maintained in a state where radio waves are irradiated.

本出願に含まれる第2の発明の構成は、上記の構成を有
する半導体装置が単一のチップ内に複数筒含有されてお
り、多素子型とされていることにある。
The configuration of the second invention included in the present application is that a plurality of semiconductor devices having the above configuration are contained in a single chip, and is of a multi-element type.

この構成においては、一つのチップ内に含有される複数
筒の単位半導体素子のそれぞれに、所望により異なった
強度の電磁波を照射することができ、一つのチップ内に
特性の異な(′る複数種の高電子移動度トランジスタを
含む多素子型とすることができる。一般番と多素子型半
導体装置において各単位半導体素子の特性を異ならせる
ことは必ずしも容易ではない附加的工程を必要とするが
、この構成においては、単に、電磁波の照射強度を異な
らしめるだけで、極めて容易にこの要請を充すことがで
きる。
In this configuration, it is possible to irradiate each of the plurality of cylinders of unit semiconductor elements contained in one chip with electromagnetic waves of different intensities as desired. It can be a multi-element type including high electron mobility transistors of 1 to 3. Making the characteristics of each unit semiconductor element different between a general type and a multi-element type semiconductor device requires an additional process which is not necessarily easy. In this configuration, this requirement can be met very easily by simply varying the irradiation intensity of electromagnetic waves.

この構成易こおいても、電磁波照射は例えば77に程度
の低温においてなされ、半導体装置はそのまま低温に保
持されねばならないから、この第2の発明に係る半導体
装置も低温に保持されねばならず、又、所期の特性を発
揮させるためには、電磁波が照射された状態に維持され
ねばならないことは第1の発明に係る半導体装置の場合
と同様である。
Even in this configuration, the electromagnetic wave irradiation is performed at a low temperature of, for example, 77° C., and the semiconductor device must be maintained at a low temperature, so the semiconductor device according to the second invention must also be maintained at a low temperature, Further, in order to exhibit desired characteristics, it is necessary to maintain a state where electromagnetic waves are irradiated, as in the case of the semiconductor device according to the first invention.

(6)発明の実施例 以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例について説
明し、本発明の構成と特有の効果とを更に明らかにする
。−一として、クローム(Or )等を含有して半絶縁
性の砒化ガリエウム(GaAs )よりなる基板上に不
純物を含有しない砒化ガリサウム(Ga As )より
なる層(チャンネル層)を形成し、ソノ上に、n型の不
純物を含有するアルミニュウムガリュウム砒素(AIG
aAs)よりなる層(を子供給層)を形成して得られる
層構造を有する高電子移動度トランジスタについて述べ
る。
(6) Embodiment of the Invention Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings to further clarify the structure and unique effects of the present invention. - First, a layer (channel layer) made of gallium arsenide (GaAs) containing no impurities is formed on a substrate made of semi-insulating gallium arsenide (GaAs) containing chromium (Or), etc. Aluminum gallium arsenide (AIG) containing n-type impurities
A high electron mobility transistor having a layer structure obtained by forming a layer (a layer containing aAs) will be described.

図は、本発明の一実施例に係る高電子移動度トランジス
タの完成状態を示す断面図である。
The figure is a cross-sectional view showing a completed state of a high electron mobility transistor according to an embodiment of the present invention.

図において、1はクローム(Cr )を含有し半絶縁性
の砒化ガリュウム(GaAs)よりなる基板であり、2
はその1番こ結晶格子整合の上厚さを1μmnとして形
成された不純物を含有しない砒化ガリュウム(Ga A
s)よりなる層(チャンネル層)である。
In the figure, 1 is a substrate made of semi-insulating gallium arsenide (GaAs) containing chromium (Cr), and 2
is made of impurity-free gallium arsenide (Ga A
s) (channel layer).

3はその上に結晶格子整合の上厚さを0.1μmとして
形成されI X 1018/ can”の濃度にn型の
不純物を含有するアルミニュウムガリュウム砒jl(A
IGaAs)よりなる層(電子供給層)である。この結
晶パラメータにおいて、チャンネル層2と電子供給層3
との界面近傍のチャンネル層2中に蓄積電子群(二次元
電子ガス)4が発生する。そして、77°Kにおいて、
その電子面濃度は5 X 10 ”/ can”であり
、電子移動度は1. I X 195cm2/Vsec
であった。以上の工程はモレキュラービームエピタキシ
ャル成長法をもって連続的に実行することができる。
3 is formed thereon with a thickness of 0.1 μm for crystal lattice matching, and is made of aluminum gallium arsenic (A) containing n-type impurities at a concentration of I
This is a layer (electron supply layer) made of IGaAs). In this crystal parameter, channel layer 2 and electron supply layer 3
A group of accumulated electrons (two-dimensional electron gas) 4 is generated in the channel layer 2 near the interface. And at 77°K,
Its electronic surface concentration is 5 x 10"/can" and its electron mobility is 1. I x 195cm2/Vsec
Met. The above steps can be performed continuously using molecular beam epitaxial growth.

5は金・ゲルマニュウム/金(Au −Ge /Au)
よりなり厚さが0.3μmnである入−出力電極であり
、真空蒸着法とリフトオフ法とを使用してこの領域に選
択的に形成することができる。その後、4500Cの水
素(H2)ガス中で1分間熱処理して、合金化層6を形
成し、入・出力電極5と蓄積電子群(二次元電子ガス)
4を含むチャンネル層2とのオーミックコンタクトを実
現する。次に、ラジオ周波数電圧を使用してなすスパッ
タ法を使用して、酸化インジニウム(In20B)より
なる厚さ0.1μmnの薄層を形成し、フォトリソグラ
フィー法を使用して成形して制御電極7を形成する。こ
の制御電極7とのボンディングを容易にするため、厚 
さ0.3μmn程−n程合(Au)層を形成し、リフト
オフ法を使用して上記透光性の制御電極7の周辺にボン
ディング部8を形成する。この状態で、従来技術におけ
る高電子移動度トランジスタが完成し、この実施例にお
いては、77°Kにおいてビンチオ7電圧を測定せると
ころ、0.5■であった。
5 is gold/germanium/gold (Au-Ge/Au)
The input-output electrode has a thickness of 0.3 μm and can be selectively formed in this region using a vacuum evaporation method and a lift-off method. Thereafter, heat treatment is performed for 1 minute in hydrogen (H2) gas at 4500C to form an alloyed layer 6, forming an input/output electrode 5 and a group of accumulated electrons (two-dimensional electron gas).
Ohmic contact with the channel layer 2 containing 4 is realized. Next, a thin layer of indium oxide (In20B) with a thickness of 0.1 μm is formed using a sputtering method using a radio frequency voltage, and is formed using a photolithography method to form the control electrode 7. form. In order to facilitate bonding with this control electrode 7,
A layer of Au (Au) having a thickness of about 0.3 μm is formed, and a bonding portion 8 is formed around the transparent control electrode 7 using a lift-off method. In this state, a high electron mobility transistor according to the prior art was completed, and in this example, the Vintio 7 voltage was measured at 77°K and was 0.5 μ.

ここで、この従来技術における高電子移動度トランジス
タを低温に保持して、白色光を照射せるところ、77°
Kにおいて、蓄積電子群(二次元電子ガス)の電子面濃
度は9 X 10”/ cm2に、又、電子移動度は1
.4 X 10’ cm2/Vsecに向上し、その結
果、ピンチオフ電圧は、77°Kにおいて、先に実測し
た0、5■から0.7 V +こ上昇した。
Here, the high electron mobility transistor in this prior art is kept at a low temperature and white light can be irradiated at 77°.
At K, the electron surface concentration of the accumulated electron group (two-dimensional electron gas) is 9 X 10"/cm2, and the electron mobility is 1
.. As a result, the pinch-off voltage increased by 0.7 V from the previously measured 0.5 V at 77°K.

本実施例から明らかなように、本発明によれば、透光性
の制御電極を通して電子親和力の小さな半導体よりなる
電子供給層中に電磁波を照射することができ、その結果
、この領域における蓄積電子群(二次元電子ガス)の電
子面濃度と電子移動度とを向上し、ピンチオフ電圧やソ
ース・ドレイン間飽和電流等の特性の向上している高電
子移動度トランジスタを製造することができる。
As is clear from this example, according to the present invention, electromagnetic waves can be irradiated into the electron supply layer made of a semiconductor with low electron affinity through the transparent control electrode, and as a result, the accumulated electrons in this region By improving the electron surface concentration and electron mobility of the group (two-dimensional electron gas), it is possible to manufacture a high electron mobility transistor with improved characteristics such as pinch-off voltage and source-drain saturation current.

本発明によれば、単にピンチオフ電圧やソース・ドレイ
ン間飽和電流等の特□性)の向上に止まらず、ノーマリ
オフ型の高電子移動度トランジスタをノーマリオン型の
高電子移動度トランジスタに変更することもできる。
According to the present invention, it is possible to not only improve characteristics such as pinch-off voltage and source-drain saturation current, but also to change a normally-off type high electron mobility transistor to a normally-on type high electron mobility transistor. You can also do it.

次に、図に示す構成を有する高電子移動度トランジスタ
を複数簡単−のチップに形成しておき、低温において、
各単位半導体素子に異なった強度をもった電磁波の照射
をなしつる構成としたものが第2の発明であるが、図面
を参照して実施例をζ示すまでもなく明瞭であるから、
図面の提示は省略し、主として本発明の特有の効果につ
き説明する。特性を異にする複数筒の素子を形成するこ
とは必ずしも容易ではない。従来技術においては、単一
のチップにピンチオフ電圧の異なる複数の素子を形成す
るためには、チャンネル層の不純物濃度を異ならしめて
いたが、そのためには半導体層の形成工程において複数
回の拡散法またはイオン注入法等の使用が必須であった
。又、一方、ノーマリオフ型の素子とノーマリオン型の
素子とを同時に単一のチップに、・、形成するには、p
型チャンネルの領域とn型チャンネルの領域とを形成し
なければならないので、n型の不純物とp型の不純物と
を選択的に導入するなり、場合によっては、一旦一方の
導電型の領域をエツチング法をもって除去して、その領
域に改めて他の導電型の不純物を含有する層を形成する
等の工程が必要であったが、本発明によれば、単に照射
電磁波の強度を変えて所望の領域に選択的に電磁波の照
射をなすのみで、鳩形成のみならず電極の形成も完了し
た後において、極めて容易に、単一のチップに特性を異
にする複数の素子を含有する多素子型半導体装置を製造
することができる。
Next, a plurality of high electron mobility transistors having the configuration shown in the figure are formed on a simple chip, and at a low temperature,
The second invention has a structure in which each unit semiconductor element is irradiated with electromagnetic waves having different intensities, but it is clear that there is no need to show examples with reference to the drawings, so
Drawings will be omitted and the unique effects of the present invention will be mainly explained. It is not necessarily easy to form elements with multiple cylinders having different characteristics. In the conventional technology, in order to form multiple elements with different pinch-off voltages on a single chip, the impurity concentration of the channel layer was made to be different. The use of methods such as ion implantation was essential. On the other hand, in order to simultaneously form a normally-off type element and a normally-on type element on a single chip...
Since it is necessary to form a type channel region and an n-type channel region, it is necessary to selectively introduce n-type impurities and p-type impurities. However, according to the present invention, the desired area can be removed by simply changing the intensity of the irradiated electromagnetic waves. By selectively irradiating electromagnetic waves to the semiconductor, it is extremely easy to create a multi-element semiconductor containing multiple elements with different characteristics on a single chip, after not only the formation of the pigeon but also the formation of the electrodes has been completed. The device can be manufactured.

(7)発明の詳細 な説明せるとおり、本出願に含まれる第1の発明によれ
ば、高電子移動度トランジスタにおいて、その制御電極
の下部領域の半導体二重層に光等の電磁波を照射して、
この領域番こおける蓄積電子群(二次元電子ガス)の電
子面濃度と電子移動度とを向上し、これによって高電子
移動度トランジスタの特性例えばピンチオフ電圧ヤソー
ス・ドレイン間飽和電流を向上しつる構成を有する高電
子移動度トランジスタを提供することができる。
(7) As described in the detailed description of the invention, according to the first invention included in the present application, in a high electron mobility transistor, electromagnetic waves such as light are irradiated to the semiconductor double layer in the lower region of the control electrode. ,
This configuration improves the electron surface concentration and electron mobility of the accumulated electron group (two-dimensional electron gas) in this region, thereby improving the characteristics of high electron mobility transistors, such as pinch-off voltage and source-drain saturation current. A high electron mobility transistor can be provided.

又、本出願に含まれる第2の発明によれば、上記の発明
に係る高電子移動度トランジスタを複数簡単−のチップ
に含有して、特性の異なる複数種の高電子移動度トラン
ジスタが単一のチップに含まれてなる多素子型半導体装
置を提供することができる。
Further, according to a second invention included in the present application, a plurality of high electron mobility transistors according to the above invention are contained in a simple chip, and a plurality of types of high electron mobility transistors having different characteristics are integrated into a single chip. It is possible to provide a multi-element semiconductor device that is included in a chip.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本出願に含まれる第1の発明の一実施例に係る高電
子移動度トランジスタの完成状態を示す断面図である。 1・・・・・・半絶縁性基板(クローム等を含有する砒
化ガリュウム基板)、2・・・・・・電子親和力の大き
な半導体よりなる層(不純物を含有しない砒化ガリュウ
ム層)、3・・・・・・電子親和力の小さな半導体より
なる層(n型の不純物を含有するアルミニュウムガリュ
ウム砒素層)、4・・・・・・蓄積電子群(二次元電子
ガス)、5・・・・・・入・出力電極、6・・・・・・
合金化層、7・・・・・・透光性制御電極(酸化インジ
ュウムよりなる制御電極)、8・・・・・・制御電極ボ
ンディング部材(金よりなる環状部材)。
The figure is a sectional view showing a completed state of a high electron mobility transistor according to an embodiment of the first invention included in the present application. 1... Semi-insulating substrate (gallium arsenide substrate containing chromium etc.), 2... Layer made of a semiconductor with high electron affinity (gallium arsenide layer containing no impurities), 3... ... Layer made of a semiconductor with low electron affinity (aluminum gallium arsenide layer containing n-type impurities), 4 ... Accumulated electron group (two-dimensional electron gas), 5 ...・Input/output electrode, 6...
Alloyed layer, 7... Transparent control electrode (control electrode made of indium oxide), 8... Control electrode bonding member (annular member made of gold).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半絶縁性の半導体基板上に形成された電子親和力
の相異なる2種の半導体よりなる二重層を有し、該2種
の半導体のうち、電子親和力の小さな半導体はn型の不
純物を含有しているが、電子親和力の大きな半導体は不
純物を含有しておらず、前記2種の半導体よりなる二重
層上に形成された酸化インジニウムまたは二酸化銀より
なる制御電極を有し、該制御電極を挾んで形成された入
・出力電極を有する能動的半導体装置。
(1) It has a double layer made of two types of semiconductors with different electron affinities formed on a semi-insulating semiconductor substrate, and among the two types of semiconductors, the semiconductor with the smaller electron affinity has an n-type impurity. However, the semiconductor with high electron affinity does not contain impurities, and has a control electrode made of indium oxide or silver dioxide formed on the double layer made of the two types of semiconductors, and the control electrode An active semiconductor device having input and output electrodes sandwiched between the two.
(2)前記能動的半導体装置は低温に保持されており、
前記制御電極には電磁波が照射されて前記2種の半導体
よりなる二重層間の界面近傍には電子群(二次元電子ガ
ス)が蓄積されている、特許請求の範囲第1項記載の能
動的半導体装置。
(2) the active semiconductor device is maintained at a low temperature;
The active electrode according to claim 1, wherein the control electrode is irradiated with electromagnetic waves and a group of electrons (two-dimensional electron gas) is accumulated near the interface between the double layers made of the two types of semiconductors. Semiconductor equipment.
(3)半絶縁性の半導体基板上に形成された電子親和力
の相異なる2種の半導体よりなる二重層を有し、該2種
の半導体のうち、電子親和力の小さな半導体はn型の不
純物を含有しているが、電子親和力の大きな半導体は不
純物を含有しておらず、前記2種の半導体よりなる層上
に形成された酸化インジニウムまたは二酸化銀よりなる
制御電極を有し、該制御電極を挾んで形成された入・出
力電極を有する能動的半導体装置を単一のチップに複数
筒含有している多素子型半導体装置。
(3) It has a double layer made of two types of semiconductors with different electron affinities formed on a semi-insulating semiconductor substrate, and among the two types of semiconductors, the semiconductor with the smaller electron affinity contains n-type impurities. However, the semiconductor with high electron affinity does not contain impurities, and has a control electrode made of indium oxide or silver dioxide formed on a layer made of the two types of semiconductors, and the control electrode is A multi-element semiconductor device in which a single chip contains a plurality of active semiconductor devices having input and output electrodes formed in a sandwiched manner.
(4)前記複数筒の能動的半導体装置は低温に保持され
ており、前記複数筒の能動的半導体装置の少なくとも1
箇には千の制御電極に電磁波が照射されて対応する前記
能動的半導体装置の前記2種の半導体よりなる二重層間
の界面近傍には電子群(二次元電子ガス)が蓄積されて
いる、特許請求の範囲第3項記載の多素子型半導体装置
(4) The plurality of cylinders of active semiconductor devices are maintained at a low temperature, and at least one of the plurality of cylinders of active semiconductor devices is maintained at a low temperature.
In particular, a group of electrons (two-dimensional electron gas) is accumulated in the vicinity of the interface between the double layers made of the two types of semiconductors of the active semiconductor device when electromagnetic waves are irradiated to the 1,000 control electrodes. A multi-element semiconductor device according to claim 3.
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