JPS60201664A - シヨツトキ接合型電界効果トランジスタ及びその製法 - Google Patents
シヨツトキ接合型電界効果トランジスタ及びその製法Info
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- JPS60201664A JPS60201664A JP59057989A JP5798984A JPS60201664A JP S60201664 A JPS60201664 A JP S60201664A JP 59057989 A JP59057989 A JP 59057989A JP 5798984 A JP5798984 A JP 5798984A JP S60201664 A JPS60201664 A JP S60201664A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/80—FETs having rectifying junction gate electrodes
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- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明の分野
本発明は、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第
2のIJ導電型有し且つ比較的高い比抵抗を有する半導
体層を有し、その半導体層内に、その面に沿う方向に所
要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し
且つ半導体層との間でショットキ接合を形成している複
数の電極素子を有し且つ半導体層との間でショットキ接
合を形成しているゲート電極が埋設されている構成を有
するショットキ接合型電界効果トランジスタ、及びその
製法の改良に関する。
2のIJ導電型有し且つ比較的高い比抵抗を有する半導
体層を有し、その半導体層内に、その面に沿う方向に所
要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し
且つ半導体層との間でショットキ接合を形成している複
数の電極素子を有し且つ半導体層との間でショットキ接
合を形成しているゲート電極が埋設されている構成を有
するショットキ接合型電界効果トランジスタ、及びその
製法の改良に関する。
本発明の背景
上述した構成を有するショットキ接合型電界効果トラン
ジスタとして、従来、第1図をともなって次に述べる構
成を有するものが提案されている。
ジスタとして、従来、第1図をともなって次に述べる構
成を有するものが提案されている。
すなわち、n型を有し且つ不純物8I痕でみて216
10〜10atOm/Cm3トイウヨウナ比較的高い比
抵抗を有する、例えばGaAsでなる半導体層L1を有
する。
抵抗を有する、例えばGaAsでなる半導体層L1を有
する。
しかして、その半導体層L1内に、その面に沿う方向に
所要の間隔を保って配列されている複数の電極索子Qを
有し且つそれらの電極索子qのそれぞれと半導体層[1
との間でショットキ接合Jを形成している、例えばW、
Mo、Ptなどの金属、またはTi−W化合物、T1・
Wシリサイドなどの金属化合物でなる櫛歯状のゲート電
極Gが埋設されている。
所要の間隔を保って配列されている複数の電極索子Qを
有し且つそれらの電極索子qのそれぞれと半導体層[1
との間でショットキ接合Jを形成している、例えばW、
Mo、Ptなどの金属、またはTi−W化合物、T1・
Wシリサイドなどの金属化合物でなる櫛歯状のゲート電
極Gが埋設されている。
また、半導体層L1の一方の面(図においては上面)上
に、半導体層L1と同じn型を有するが、不純物濃度1
81101881011170m3マタはそれ以上とい
うような比較的低い比抵抗を有する、例えばGaASで
なる半導体層12が形成され、一方、その半導体層L2
上に電極E1がオーミックに付されている。
に、半導体層L1と同じn型を有するが、不純物濃度1
81101881011170m3マタはそれ以上とい
うような比較的低い比抵抗を有する、例えばGaASで
なる半導体層12が形成され、一方、その半導体層L2
上に電極E1がオーミックに付されている。
さらに、半導体ffL1の他方の面(図においては下面
)上に、半導体層に1と同じn型を有するが、不純物濃
度r ミT 1018atom/cm3またはそれ以上
というような比較的低い比抵抗を有する、半導体層L2
と同様に例えばGaAsでなる半導体層L3が形成され
、一方、その半導体層「30半導体層L1側とは反対側
の面上に、電極E2がオーミックに付されている。
)上に、半導体層に1と同じn型を有するが、不純物濃
度r ミT 1018atom/cm3またはそれ以上
というような比較的低い比抵抗を有する、半導体層L2
と同様に例えばGaAsでなる半導体層L3が形成され
、一方、その半導体層「30半導体層L1側とは反対側
の面上に、電極E2がオーミックに付されている。
以上が、従来提案されているショットキ接合型電界効果
トランジスタの構成である。
トランジスタの構成である。
なお、このような構成を有するショットキ接合型電界効
果トランジスタは、実際上、次の方法によって製造され
ている。
果トランジスタは、実際上、次の方法によって製造され
ている。
すなわち、図示詳IIA説明は省略するが、上述した半
導体層L3としての半導体基板上に、上述した半導体層
L1の半導体層L3側の半部になる半導体層L5(図示
せず)を形成し、次に、その半導体層L5上に、上述し
たゲート電極Gを、半導体層L5との間で上述したショ
ットキ接合Jを構成するショットキ接合j1を形成する
ように形成し、次に、半導体層し5上に、半導体層L1
の半導体層L3側とは反対側の半部になる半導体層[6
(図示せず)を、ゲート電極G@埋設し且つゲート電極
Gとの間でショットキ接合Jを構成するショットキ接合
j2を形成するように形成して、上述した半導体層L1
を形成し、半導体層L1上に、上述した半導体層L2を
形成し、次に、半導体層L2上、及び半導体層L3の半
導体層L1側とは反対側の面上に、それぞれ、電極E1
、及びE2を形成することによって、第1図で上述した
従来のショットキ接合型電界効果トランジスタを製造す
る。
導体層L3としての半導体基板上に、上述した半導体層
L1の半導体層L3側の半部になる半導体層L5(図示
せず)を形成し、次に、その半導体層L5上に、上述し
たゲート電極Gを、半導体層L5との間で上述したショ
ットキ接合Jを構成するショットキ接合j1を形成する
ように形成し、次に、半導体層し5上に、半導体層L1
の半導体層L3側とは反対側の半部になる半導体層[6
(図示せず)を、ゲート電極G@埋設し且つゲート電極
Gとの間でショットキ接合Jを構成するショットキ接合
j2を形成するように形成して、上述した半導体層L1
を形成し、半導体層L1上に、上述した半導体層L2を
形成し、次に、半導体層L2上、及び半導体層L3の半
導体層L1側とは反対側の面上に、それぞれ、電極E1
、及びE2を形成することによって、第1図で上述した
従来のショットキ接合型電界効果トランジスタを製造す
る。
第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの構成によれば、電極E1及びE2間に、電極
E2側を正とする直流電源を接続すれば、電極E2がド
レイン電極、半導体層L3が電極併用半導体層、半導体
層L1が活性層、半導体層L2が電極併用半導体層、電
極E1がソース電極として作用して、半導体層L1のゲ
ート電極Gの相隣る電極素子0間の領域に、電極E2側
から、半導体層し3、半導体層L1のゲート電極Gの相
隣る電極素子9間の領域、半導体層L2をそれらの順に
通って、電極E1側に向う電流が流れる。
ンジスタの構成によれば、電極E1及びE2間に、電極
E2側を正とする直流電源を接続すれば、電極E2がド
レイン電極、半導体層L3が電極併用半導体層、半導体
層L1が活性層、半導体層L2が電極併用半導体層、電
極E1がソース電極として作用して、半導体層L1のゲ
ート電極Gの相隣る電極素子0間の領域に、電極E2側
から、半導体層し3、半導体層L1のゲート電極Gの相
隣る電極素子9間の領域、半導体層L2をそれらの順に
通って、電極E1側に向う電流が流れる。
また、電極E1及びE2間に、電極E1側を正とする直
流電源を接続すれば、電極E1がドレイン電極、半導体
層L3が電極併用半導体層、半導体層L1が活性層、半
導体層L2が電極併用半導体層、電極E2がソース電極
として作用して、半導体層L1のゲート電極Gの相隣る
電極素子9間の領域に、電極E1側から、半導体層L2
、半導体層L1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の
領域、半導体層L3をそれらの順に通って、電極E2側
に向う電流が流れる。
流電源を接続すれば、電極E1がドレイン電極、半導体
層L3が電極併用半導体層、半導体層L1が活性層、半
導体層L2が電極併用半導体層、電極E2がソース電極
として作用して、半導体層L1のゲート電極Gの相隣る
電極素子9間の領域に、電極E1側から、半導体層L2
、半導体層L1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の
領域、半導体層L3をそれらの順に通って、電極E2側
に向う電流が流れる。
さらに、電極E1またはE2とゲート電極Gとの間に制
御電圧を印加すれば、その制御電圧が半導体層L2及び
Llまたは半導体層L3及びLlを介して、半導体層L
1とゲート電&Gの電極素子qとの間に形成されている
ショットキ接合Jにそれを横切って印加されるので、半
導体層L1のゲート電極Gの相隣る電極素子9間の領域
に、半導体層L1とゲート電極Gの相隣る電極素子qと
の間に形成されているショットキ接合Jから拡がる空乏
層が、制御電圧の極性及び値に応じた拡がり(半導体層
L1のゲート電極Gの相隣る電極素子9間の領域の全域
に亘る拡がりの場合も含む)で、拡がる。
御電圧を印加すれば、その制御電圧が半導体層L2及び
Llまたは半導体層L3及びLlを介して、半導体層L
1とゲート電&Gの電極素子qとの間に形成されている
ショットキ接合Jにそれを横切って印加されるので、半
導体層L1のゲート電極Gの相隣る電極素子9間の領域
に、半導体層L1とゲート電極Gの相隣る電極素子qと
の間に形成されているショットキ接合Jから拡がる空乏
層が、制御電圧の極性及び値に応じた拡がり(半導体層
L1のゲート電極Gの相隣る電極素子9間の領域の全域
に亘る拡がりの場合も含む)で、拡がる。
従って、第1図に示す従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタによれば、電極E1及びE2間に、直流電
源を介して負荷を接続し、そして、電極E1またはE2
とゲート電極Gとの間に制御電圧を印加すれば、その制
御電圧の極性及び値に応じて制御された電流(値が零の
場合も含む)を負荷に供給することができる、という電
界効果トランジスタとしての機能が得られる。
トランジスタによれば、電極E1及びE2間に、直流電
源を介して負荷を接続し、そして、電極E1またはE2
とゲート電極Gとの間に制御電圧を印加すれば、その制
御電圧の極性及び値に応じて制御された電流(値が零の
場合も含む)を負荷に供給することができる、という電
界効果トランジスタとしての機能が得られる。
しかしながら、第1図に示す従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの揚台、電界効果トランジスタとの
機能が、良好な高周波特性を有するものとして得られる
のに一定の限度を有していた。
界効果トランジスタの揚台、電界効果トランジスタとの
機能が、良好な高周波特性を有するものとして得られる
のに一定の限度を有していた。
その理由は、次のとおりである。
すなわち、第1図に示す従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタの場合、その高周波特性の良さく性能指
数flIlax)は、その遮断周波数f□に比例し、一
方、その遮断周波数f0は、上述したように半導体層L
1を通って電流が流れるときに半導体層L1を横切って
走行する電子が半導体層L1を横切って走行する時間を
τとするとき、 fT=1/2πτ で表わされる。従って、半導体層L1を横切って走行す
る電子が半導体層L1を横切って走行する時間が短けれ
ば短い程、高周波特性が良いものである。
果トランジスタの場合、その高周波特性の良さく性能指
数flIlax)は、その遮断周波数f□に比例し、一
方、その遮断周波数f0は、上述したように半導体層L
1を通って電流が流れるときに半導体層L1を横切って
走行する電子が半導体層L1を横切って走行する時間を
τとするとき、 fT=1/2πτ で表わされる。従って、半導体層L1を横切って走行す
る電子が半導体層L1を横切って走行する時間が短けれ
ば短い程、高周波特性が良いものである。
しかしながら、第1図に示す従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの場合、上述したように半導体層L
1に流れるN流が、電極E2側から電極E1側に向う電
流である場合、半導体層L1を半導体層L2側から半導
体層L3側に横切って走行する電子は、電極E1及びE
2間に印加されている直流電源の電圧によって、半導体
層L1内に生じている電界によって、半導体H[2側か
ら半導体層L3側に向って加速されているが、半導体層
L1には、その電極E2側に、低い比抵抗を有する半導
体層L2が連接しているだけであるので、半導体層L1
を横切って走行する電子は、初速度が零である状態から
、加速されるだけであり、従って、この場合、半導体層
L1を横切って走行する電子が半導体層L1を横切って
走行するのに、比較的長い時間がかかつていたからであ
る。
界効果トランジスタの場合、上述したように半導体層L
1に流れるN流が、電極E2側から電極E1側に向う電
流である場合、半導体層L1を半導体層L2側から半導
体層L3側に横切って走行する電子は、電極E1及びE
2間に印加されている直流電源の電圧によって、半導体
層L1内に生じている電界によって、半導体H[2側か
ら半導体層L3側に向って加速されているが、半導体層
L1には、その電極E2側に、低い比抵抗を有する半導
体層L2が連接しているだけであるので、半導体層L1
を横切って走行する電子は、初速度が零である状態から
、加速されるだけであり、従って、この場合、半導体層
L1を横切って走行する電子が半導体層L1を横切って
走行するのに、比較的長い時間がかかつていたからであ
る。
また、上述したように半導体層L1に流れる電流が、電
極E1側から電極E2側に向う電流である場合、半導体
層L1を半導体層L3側から半導体層L2側に横切って
走行する電子は、電極E1及びE2間に印加されている
直流電源の電圧によって半導体層L1内に生じている電
界によって、半導体層L3側から半導体層[2側に向っ
て加速されているが、半導体HLIには、その電極E1
側に、低い比抵抗を有する半導体層L2が連接している
だけであるので、半導体1iEtL1を横切って走行す
る電子は、上述したと同様に、初速度が零である状態か
ら、加速されるだけであり、従って、この場合も、半導
体層L1を横切って走行する電子が半導体層L1を横切
って走行するのに、比較的長い時間がかかっているから
である。
極E1側から電極E2側に向う電流である場合、半導体
層L1を半導体層L3側から半導体層L2側に横切って
走行する電子は、電極E1及びE2間に印加されている
直流電源の電圧によって半導体層L1内に生じている電
界によって、半導体層L3側から半導体層[2側に向っ
て加速されているが、半導体HLIには、その電極E1
側に、低い比抵抗を有する半導体層L2が連接している
だけであるので、半導体1iEtL1を横切って走行す
る電子は、上述したと同様に、初速度が零である状態か
ら、加速されるだけであり、従って、この場合も、半導
体層L1を横切って走行する電子が半導体層L1を横切
って走行するのに、比較的長い時間がかかっているから
である。
本発明の目的
よって、本発明は、電界効果トランジスタとしての機能
が、第1図で上述し、た従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタに比し、格段的に良好な、高周波特性を
有するものとして得られる新規なショットキ接合型電界
効果トランジスタ、及びその製法を提案せんとするもの
である。
が、第1図で上述し、た従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタに比し、格段的に良好な、高周波特性を
有するものとして得られる新規なショットキ接合型電界
効果トランジスタ、及びその製法を提案せんとするもの
である。
本発明の開示
本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタに
よれば、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、第1の導電型または
第1の導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高
い比抵抗を有する第1の半導体層を有し、そのMlの半
導体層内に、その面方向に沿う方向に所要の間隔を保っ
て配列されている複数の電極素子を有し且つ第1の半導
体層との間でショットキ接合を形成しているゲート電極
が埋設され、゛また、第1の半導体層の一方の面上に、
第1の半導体層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵
抗を有する第2の半導体層を介してまたは介することな
しに第1の電極が形成され、さらに、上記第1の半導体
層の他方の面上に、上記第1の半導体層と同じ導電型を
有し且つ比較的低い比抵抗を有する第3の半導体層を介
してまたは介することなしに第2の電極が形成されてい
る構成を有する。
よれば、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、第1の導電型または
第1の導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高
い比抵抗を有する第1の半導体層を有し、そのMlの半
導体層内に、その面方向に沿う方向に所要の間隔を保っ
て配列されている複数の電極素子を有し且つ第1の半導
体層との間でショットキ接合を形成しているゲート電極
が埋設され、゛また、第1の半導体層の一方の面上に、
第1の半導体層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵
抗を有する第2の半導体層を介してまたは介することな
しに第1の電極が形成され、さらに、上記第1の半導体
層の他方の面上に、上記第1の半導体層と同じ導電型を
有し且つ比較的低い比抵抗を有する第3の半導体層を介
してまたは介することなしに第2の電極が形成されてい
る構成を有する。
しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタは、第1の半導体層と第2の半導体層また
は第1の電極との間、または第1の半導体層と第3の半
導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層と同
じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとともに
、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第2の
導電型を有しているかに応じて、第1の半導体層側にお
いて、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有してい
るかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂を有
している第4の半導体層が介挿されている、という構成
を有する。
トランジスタは、第1の半導体層と第2の半導体層また
は第1の電極との間、または第1の半導体層と第3の半
導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層と同
じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとともに
、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第2の
導電型を有しているかに応じて、第1の半導体層側にお
いて、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有してい
るかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂を有
している第4の半導体層が介挿されている、という構成
を有する。
このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、第1図で上述した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、Ml及び
第2の電極間に、直流電源を介して負荷を接続し、そし
て、第1または第2の電極とゲート電極との間に制御電
圧を印加すれば、その制御ll電圧の極性及び値に応じ
て制御された電流(値が零の場合も含む)を負荷に供給
することができる、という電界効果トランジスタとして
の機能が得られる。
ンジスタによれば、第1図で上述した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、Ml及び
第2の電極間に、直流電源を介して負荷を接続し、そし
て、第1または第2の電極とゲート電極との間に制御電
圧を印加すれば、その制御ll電圧の極性及び値に応じ
て制御された電流(値が零の場合も含む)を負荷に供給
することができる、という電界効果トランジスタとして
の機能が得られる。
また、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタの場合と同様に、第1の半導体層にそれ
を横切って電流が流れるとき、第1の半導体層を横切っ
て走行する電子が、第1図で上述した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、第1及び
第2の電極間に印加されている直流電源の電圧によって
第1の半導体層内に生じている電界によって、加速され
る。
果トランジスタの場合と同様に、第1の半導体層にそれ
を横切って電流が流れるとき、第1の半導体層を横切っ
て走行する電子が、第1図で上述した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、第1及び
第2の電極間に印加されている直流電源の電圧によって
第1の半導体層内に生じている電界によって、加速され
る。
しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタの場合、第1の半導体層と第2の半導体層
または第1の電極との間、または第1の半導体層と第3
の半導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層
と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとと
もに、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第
2の1m型を有しているかに応じて、第1の半導体層側
において、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有し
ているかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂
を有している第4の半導体層が介挿されているので、第
4の半導体層から、電子、または正孔が、第4の半導体
層の第1の半導体層側と第1の半導体層との間の伝導帯
の底、または価電子帯の頂の差に応じたエネルギを以て
、第1の半導体層に入り、そして、第1の半導体層内で
加速される。
トランジスタの場合、第1の半導体層と第2の半導体層
または第1の電極との間、または第1の半導体層と第3
の半導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層
と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとと
もに、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第
2の1m型を有しているかに応じて、第1の半導体層側
において、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有し
ているかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂
を有している第4の半導体層が介挿されているので、第
4の半導体層から、電子、または正孔が、第4の半導体
層の第1の半導体層側と第1の半導体層との間の伝導帯
の底、または価電子帯の頂の差に応じたエネルギを以て
、第1の半導体層に入り、そして、第1の半導体層内で
加速される。
このため、第1の半導体層を横切って走行する電子、ま
たは正孔が第1の半導体層を横切って走行する時間が、
第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの場合に比し、格段的に短いので、電界効果ト
ランジスタとしての機能が、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格
段的に良好な、高周波特性を有するものとして得られる
、という特徴を有する。
たは正孔が第1の半導体層を横切って走行する時間が、
第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの場合に比し、格段的に短いので、電界効果ト
ランジスタとしての機能が、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格
段的に良好な、高周波特性を有するものとして得られる
、という特徴を有する。
また、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第1の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高い比抵
抗を有する第5の半導体層上に、その面方向に沿う方向
に所要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を
有し且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合
を形成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半
導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比
抵抗を有しているとともに、ゲート電極を埋設して当該
ゲート電極との間で第2のショットキ接合を形成してい
る第6の半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つ
ゲート電極との間で第1及び第2のショットキ接合から
なるショットキ接合を形成している第5及び第6の半導
体層からなる第1の半導体層を形成する工程と、第1の
半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的低い
比抵抗を有するとともに、第1の半導体層が第1の導電
型を有しているか第2の導電型を有しているかに応じて
、第1の半導体層側において、第1の半導体層に比し高
い伝導帯の底を有しているかまたは第1の半導体層に比
し低い価電子帯の頂を有している第4の半導体層を形成
する工程とを含んでいる。
スタの第1の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高い比抵
抗を有する第5の半導体層上に、その面方向に沿う方向
に所要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を
有し且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合
を形成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半
導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比
抵抗を有しているとともに、ゲート電極を埋設して当該
ゲート電極との間で第2のショットキ接合を形成してい
る第6の半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つ
ゲート電極との間で第1及び第2のショットキ接合から
なるショットキ接合を形成している第5及び第6の半導
体層からなる第1の半導体層を形成する工程と、第1の
半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的低い
比抵抗を有するとともに、第1の半導体層が第1の導電
型を有しているか第2の導電型を有しているかに応じて
、第1の半導体層側において、第1の半導体層に比し高
い伝導帯の底を有しているかまたは第1の半導体層に比
し低い価電子帯の頂を有している第4の半導体層を形成
する工程とを含んでいる。
また、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的低い比抵
抗を有する第3の半導体層上に、それと同じ導電型を有
し且つ比較的低い比抵抗を有する第4の半導体層を形成
する工程と、第4の半導体層上に、それと同じ導電型を
有し且つ比較的高い比抵抗を有するとともに、第4の半
導体層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有
しているかに応じて、第4の半導体層の第3の半導体層
側とは反対側に比し低い伝導帯の底を有しているかまた
は第4の半導体層の第3の半導体層側とは反対側に比し
高い価電子帯の頂を有している第5の半導体層を形成す
る工程と、第5の半導体層上に、その面に沿う方向に所
要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し
且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合を形
成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半導体
層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比抵抗
を有するとともに、ゲート電極を埋設して当該ゲート電
極との間で第2のショットキ接合を形成している第6の
半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つゲート電
極との間で第1及び第2のショットキ接合からなるショ
ットキ接合を形成している第5及び第6の半導体層から
なる第1の半導体層を形成する工程とを含んでいる。
スタの第2の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的低い比抵
抗を有する第3の半導体層上に、それと同じ導電型を有
し且つ比較的低い比抵抗を有する第4の半導体層を形成
する工程と、第4の半導体層上に、それと同じ導電型を
有し且つ比較的高い比抵抗を有するとともに、第4の半
導体層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有
しているかに応じて、第4の半導体層の第3の半導体層
側とは反対側に比し低い伝導帯の底を有しているかまた
は第4の半導体層の第3の半導体層側とは反対側に比し
高い価電子帯の頂を有している第5の半導体層を形成す
る工程と、第5の半導体層上に、その面に沿う方向に所
要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し
且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合を形
成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半導体
層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比抵抗
を有するとともに、ゲート電極を埋設して当該ゲート電
極との間で第2のショットキ接合を形成している第6の
半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つゲート電
極との間で第1及び第2のショットキ接合からなるショ
ットキ接合を形成している第5及び第6の半導体層から
なる第1の半導体層を形成する工程とを含んでいる。
このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1及び第2の製法によれば、上述した特徴
ある本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タを、容易に製造することができる。。
ンジスタの第1及び第2の製法によれば、上述した特徴
ある本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タを、容易に製造することができる。。
まず、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの好適な実施例を述べよう。
スタの好適な実施例を述べよう。
実施例1−1
第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例を示す。
ンジスタの第1の実施例を示す。
第2図において、第1図との対応部分には同一符号をイ
リして詳細説明を省略する。
リして詳細説明を省略する。
第2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの第1の実施例は、第1図で上述した従来の
ショットキ接合型電界効果トランジスタの構成において
、その半導体層L1及び12間に、n型を有し且つ不純
物濃度で8 みて10 atom/cm3またはそれ以上というよう
な比較的低い比抵抗を有するとともに、第3図に示すよ
うに、半導体層L1側において半導体層L1に比し高い
伝導帯の底を有している例えばA IX Ga1−x
As (0<、x≦1)でなる半導体層L4が介挿され
ていることを除いて、第1図で上述した従来のショット
キ接合型電界効果トランジスタと同様の構成を有する。
ランジスタの第1の実施例は、第1図で上述した従来の
ショットキ接合型電界効果トランジスタの構成において
、その半導体層L1及び12間に、n型を有し且つ不純
物濃度で8 みて10 atom/cm3またはそれ以上というよう
な比較的低い比抵抗を有するとともに、第3図に示すよ
うに、半導体層L1側において半導体層L1に比し高い
伝導帯の底を有している例えばA IX Ga1−x
As (0<、x≦1)でなる半導体層L4が介挿され
ていることを除いて、第1図で上述した従来のショット
キ接合型電界効果トランジスタと同様の構成を有する。
なお、この場合、半導体層L4の半導体層L1側と、半
導体層L1の半導体層L4側との間の伝導帯の底でみた
差ΔECは、第4図に示すように、A 1xGa1−x
AsのXの値に応じた値をとるものである。
導体層L1の半導体層L4側との間の伝導帯の底でみた
差ΔECは、第4図に示すように、A 1xGa1−x
AsのXの値に応じた値をとるものである。
以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第1の実施例の構成である。
ジスタの第1の実施例の構成である。
このような構成によれば、それが上述した事項を除いて
、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果ト
ランジスタと同様の構成を有するので、詳細説明は省略
するが、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、電極E1及び12間
に、直流電源を介して負荷を接続し、そして、 ゛電極
E1またはE2とゲート電極Gとの間に制御電圧を印加
すれば、その制御電圧の極性及び値に応じて制御された
電流を負荷に供給することができる。
、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果ト
ランジスタと同様の構成を有するので、詳細説明は省略
するが、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、電極E1及び12間
に、直流電源を介して負荷を接続し、そして、 ゛電極
E1またはE2とゲート電極Gとの間に制御電圧を印加
すれば、その制御電圧の極性及び値に応じて制御された
電流を負荷に供給することができる。
また、第2図に示す本発明によるショットキ接合型電界
効果トランジスタによれば、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、
半導体層L1にそれを横切って電流が流れるとき、半導
体層L1を横切って走行する電子が、電極E1及び12
間に印加される直流電源の電圧によって半導体層L1内
に生じている電界によって、加速される。
効果トランジスタによれば、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、
半導体層L1にそれを横切って電流が流れるとき、半導
体層L1を横切って走行する電子が、電極E1及び12
間に印加される直流電源の電圧によって半導体層L1内
に生じている電界によって、加速される。
しかしながら、第2図に示す本発明によるショットキ接
合型電界効果トランジスタの場合、半導体層L1と半導
体層L2どの間に、半導体層L1側において、半導体層
L1に比し高い伝導帯の底を有している半導体層L4が
介挿され、このため、半導体層L4から、電子が、半導
体層[4の半導体層L1側と半導体層L1との間にの伝
導帯の底の差に応じた■ネルギを以て、半導体層L1に
入り、そして半導体層L1内で加速される。
合型電界効果トランジスタの場合、半導体層L1と半導
体層L2どの間に、半導体層L1側において、半導体層
L1に比し高い伝導帯の底を有している半導体層L4が
介挿され、このため、半導体層L4から、電子が、半導
体層[4の半導体層L1側と半導体層L1との間にの伝
導帯の底の差に応じた■ネルギを以て、半導体層L1に
入り、そして半導体層L1内で加速される。
このため、半導体JBL1を横切って走行づる電子が、
第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの場合に比し格段的に短い時間を有するので、
電界効果トランジスタとしての機能が、第1図で上述し
た従来のショットキ接合型電界効果トランジスタの場合
に比し格段的に良好な、高周波特性を有するものとして
得られる、という特徴を有する。
第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの場合に比し格段的に短い時間を有するので、
電界効果トランジスタとしての機能が、第1図で上述し
た従来のショットキ接合型電界効果トランジスタの場合
に比し格段的に良好な、高周波特性を有するものとして
得られる、という特徴を有する。
実施例1−2
次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の実施例を述べよう。
スタの第2の実施例を述べよう。
本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層[1、
L2、L3及びL4がn型であるに代え、p型であり、
これに応じて半導体層[4が、第3図に示すように、半
導体層L1側において、半導体層L1側に比し低い価電
子帯の頂を有している(それらの差がΔF、で表されて
いる)ことを除いて、第2図に示す本発明による第1の
実施例の場合と同様の構成を有する。
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層[1、
L2、L3及びL4がn型であるに代え、p型であり、
これに応じて半導体層[4が、第3図に示すように、半
導体層L1側において、半導体層L1側に比し低い価電
子帯の頂を有している(それらの差がΔF、で表されて
いる)ことを除いて、第2図に示す本発明による第1の
実施例の場合と同様の構成を有する。
以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。
ジスタの第2の実施例の構成である。
このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例
の説明において、その、「伝導帯の底」を「価電子帯の
底」と読み代え、また、「はそLlに比し高い伝導帯の
底を有している」を「半導体層L1に比し低い価電子帯
を有している」と読み代え、さらに、「電子」を「正孔
」と読み代えた動作が得られて、第1の実施例の場合と
同様の優れた効果が得られるという特徴を有する。
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例
の説明において、その、「伝導帯の底」を「価電子帯の
底」と読み代え、また、「はそLlに比し高い伝導帯の
底を有している」を「半導体層L1に比し低い価電子帯
を有している」と読み代え、さらに、「電子」を「正孔
」と読み代えた動作が得られて、第1の実施例の場合と
同様の優れた効果が得られるという特徴を有する。
寡m二2
次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第3の実施例を述べよう。
スタの第3の実施例を述べよう。
本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層L2が
省略されていることを除いて、第2図に示す本発明によ
る第1の実施例の場合と同様の構成を有する。
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層L2が
省略されていることを除いて、第2図に示す本発明によ
る第1の実施例の場合と同様の構成を有する。
以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。
ジスタの第2の実施例の構成である。
このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トラン、ジスタの第1の実施
例の場合と同様の作用効果が得られる、という特徴を有
する。
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トラン、ジスタの第1の実施
例の場合と同様の作用効果が得られる、という特徴を有
する。
実施例1−4
次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の実施例を述べよう。
スタの第2の実施例を述べよう。
本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層[4が
、半導体層L1及びL2間に介挿されているのに代え、
半導体層L1及び13間に介挿されていることを除いて
、第2図に示す本発明による第1の実施例の場合と同様
の構成を有する。
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層[4が
、半導体層L1及びL2間に介挿されているのに代え、
半導体層L1及び13間に介挿されていることを除いて
、第2図に示す本発明による第1の実施例の場合と同様
の構成を有する。
以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。
ジスタの第2の実施例の構成である。
このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、ショットキ接合型電界効果
トランジスタの第1の実施例の場合と同様の作用効果が
得られる、という特徴を有する。
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、ショットキ接合型電界効果
トランジスタの第1の実施例の場合と同様の作用効果が
得られる、という特徴を有する。
ショットキ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例
の説明において、その「たでの底」を「価電子帯の底」
と読み代え、また、「はそLlに比し高い伝導帯の底を
有している」を[半導体層L1に比し低い価電子帯を有
している]と読み代え、さらに、「電子Jを「正孔」と
読み代えた作用効果が得られる、という特徴を有する。
の説明において、その「たでの底」を「価電子帯の底」
と読み代え、また、「はそLlに比し高い伝導帯の底を
有している」を[半導体層L1に比し低い価電子帯を有
している]と読み代え、さらに、「電子Jを「正孔」と
読み代えた作用効果が得られる、という特徴を有する。
実施例1−2
次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の実施例を述べよう。
スタの第2の実施例を述べよう。
本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層Ll、
N2、L3及びL4がn型であるに代え、p型であり、
これに応じて半導体層L4が、第3図に示すように、半
導体層L1側において、半導体層L1側に比し低い価電
子帯の頂を有していることを除いて、第2図に示す本発
明による第1の実施例の場合と同様の構成を有する。
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層Ll、
N2、L3及びL4がn型であるに代え、p型であり、
これに応じて半導体層L4が、第3図に示すように、半
導体層L1側において、半導体層L1側に比し低い価電
子帯の頂を有していることを除いて、第2図に示す本発
明による第1の実施例の場合と同様の構成を有する。
以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。
ジスタの第2の実施例の構成である。
このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2−に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例
の説明において、その「たでの底」を「価電子帯の底」
ど読み代え、また、「はそLlに比し高い伝導帯の底を
有している」を「半導体層L1に比し低い価電子帯を有
している」と読み代え、さらに、「電子」を「正孔」と
読み代えた作用効果が得られる、という特徴を有する。
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2−に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例
の説明において、その「たでの底」を「価電子帯の底」
ど読み代え、また、「はそLlに比し高い伝導帯の底を
有している」を「半導体層L1に比し低い価電子帯を有
している」と読み代え、さらに、「電子」を「正孔」と
読み代えた作用効果が得られる、という特徴を有する。
次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの製法の好適な実施例を述べよう。
スタの製法の好適な実施例を述べよう。
実施例2−1
第6図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
第1の実施例を示す。
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
第1の実施例を示す。
第6図において、第2図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略する。
して詳細説明を省略する。
第6図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法の第1の実施例は、次に述べる順次の
工程をとる。
ランジスタの製法の第1の実施例は、次に述べる順次の
工程をとる。
すなわち、半導体層L3としてのGaAsでなる半導体
曇板(以下簡単のため半導体層L3と称す)を用意する
(第6図A)。
曇板(以下簡単のため半導体層L3と称す)を用意する
(第6図A)。
しかして、その半導体層L3上に、半導体層L1の半導
体層L3側の半部となる半導体層L5を、それ自体は公
知の気相成長法によって、GaASでなるものとして形
成する(第6図B)次に、半導体mL5上に、ゲート電
極Gを、それ自体は公知の方法によって形成する(第6
図C)。
体層L3側の半部となる半導体層L5を、それ自体は公
知の気相成長法によって、GaASでなるものとして形
成する(第6図B)次に、半導体mL5上に、ゲート電
極Gを、それ自体は公知の方法によって形成する(第6
図C)。
次に、半導体層L5上に、半導体層し1の半導体層L3
側とは反対側の半部となる半導体層[5を、気相成長法
によって、GaASでなるものとして形成する(第6図
D)。この場合の気相成長法は、原料ガスとしてのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガスと、
原料ガスとしてのアルシン(AsH3)ガスと、キャリ
アガスとしての水素との混合ガスを、キャリアガスとし
ての水素の流mを41/分とし、原料ガスとしてのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガス及び
アルミンガスを、混合ガスに対して、それぞれ3X10
’モル分率及び3X10−5モル分率とし、また、温度
を600〜700℃とした、気相成長法とするのを可と
する。
側とは反対側の半部となる半導体層[5を、気相成長法
によって、GaASでなるものとして形成する(第6図
D)。この場合の気相成長法は、原料ガスとしてのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガスと、
原料ガスとしてのアルシン(AsH3)ガスと、キャリ
アガスとしての水素との混合ガスを、キャリアガスとし
ての水素の流mを41/分とし、原料ガスとしてのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガス及び
アルミンガスを、混合ガスに対して、それぞれ3X10
’モル分率及び3X10−5モル分率とし、また、温度
を600〜700℃とした、気相成長法とするのを可と
する。
次に、半導体層L1上に、半導体層し4を、気相成長法
によって、A I G a 1−x A s (O<x
<1)でなるものとして形成する(第6図E)。この場
合の気相成長法は、原料ガスとしてのメリメチルガリウ
ムガスまたはトリエチルガリウムガスと、原料ガスとし
てのトリメチルアルミニウムガスまたはトリエチルアル
ミニウムガスと、原料ガスとしてのアルシンガスと、n
型不純物ガスとしてのセレン化水素ガスと、キャリアガ
スとしての水素との混合ガスを、キャリアガスとしての
水素の流量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチ
ルガリウムガスまたはトリメチルガリウムガス、トリメ
チルアルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガ
ス、及びアルシンガスを、混合ガスに対して、それ5 ぞれ3×10 モル分率、2X10−5モル分率、及び
3×10〜3X10’モル分・率とし、ま4 た、n型不純物ガスとしてのセレン化水素ガスを10−
7モル分率とし、また、温度を600〜700℃とした
、気相成長法とするのを可とする。
によって、A I G a 1−x A s (O<x
<1)でなるものとして形成する(第6図E)。この場
合の気相成長法は、原料ガスとしてのメリメチルガリウ
ムガスまたはトリエチルガリウムガスと、原料ガスとし
てのトリメチルアルミニウムガスまたはトリエチルアル
ミニウムガスと、原料ガスとしてのアルシンガスと、n
型不純物ガスとしてのセレン化水素ガスと、キャリアガ
スとしての水素との混合ガスを、キャリアガスとしての
水素の流量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチ
ルガリウムガスまたはトリメチルガリウムガス、トリメ
チルアルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガ
ス、及びアルシンガスを、混合ガスに対して、それ5 ぞれ3×10 モル分率、2X10−5モル分率、及び
3×10〜3X10’モル分・率とし、ま4 た、n型不純物ガスとしてのセレン化水素ガスを10−
7モル分率とし、また、温度を600〜700℃とした
、気相成長法とするのを可とする。
次に、半導体層L4上に、半導体層L2を、気相成長法
によって、GaASでなるものとして形成する(第6図
F)。この場合の気相成長法は、半導体層L5を形成す
る場合の気相成長法と同様の気相成長法とするのを可と
する。
によって、GaASでなるものとして形成する(第6図
F)。この場合の気相成長法は、半導体層L5を形成す
る場合の気相成長法と同様の気相成長法とするのを可と
する。
次に、半導体層L2の半導体層L4側とは反対側の面上
、及び半導体層L3の半導体層L1側とは反対側の面上
に、それ自体は公知の方法によって、電極F1、及びE
2を形成する。
、及び半導体層L3の半導体層L1側とは反対側の面上
に、それ自体は公知の方法によって、電極F1、及びE
2を形成する。
このようにして、第2図に示す本発明によるショットキ
接合型電界効果トランジスタの第1の実施例を得る。
接合型電界効果トランジスタの第1の実施例を得る。
以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの製法の第1の実施例である。
ジスタの製法の第1の実施例である。
このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の第1のしついれいによれば、上述した
ところから明らかなように、極めて簡単な工程で、第2
図に示す本発明による特徴あるショットキ接合型電界効
果トランジスタを用意に製造することができる。
ンジスタの製法の第1のしついれいによれば、上述した
ところから明らかなように、極めて簡単な工程で、第2
図に示す本発明による特徴あるショットキ接合型電界効
果トランジスタを用意に製造することができる。
また、この場合、半導体層L6、L4及びL2を、それ
ぞれ上述したように、有機ガリウムガス、有機アルミニ
ウムガス及び有機ガリウムガスを用いた気相成長法によ
って形成すれば、半導体層L6を形成して後、そのとき
の有機ガリウムガスに有機アルミニウムガスを加えるだ
けで、半導体層L4を形成づることができ、また、半導
体層L4を形成して後有機アルミニウムガスを用いるこ
とを止めるだけで、半導体層L2を形成することができ
るので、第2図に示す本発明によるショットキ接合型電
界効果トランジスタを、より容易に製造することができ
る。
ぞれ上述したように、有機ガリウムガス、有機アルミニ
ウムガス及び有機ガリウムガスを用いた気相成長法によ
って形成すれば、半導体層L6を形成して後、そのとき
の有機ガリウムガスに有機アルミニウムガスを加えるだ
けで、半導体層L4を形成づることができ、また、半導
体層L4を形成して後有機アルミニウムガスを用いるこ
とを止めるだけで、半導体層L2を形成することができ
るので、第2図に示す本発明によるショットキ接合型電
界効果トランジスタを、より容易に製造することができ
る。
実施例2−2
第6図において、第2図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略する。
して詳細説明を省略する。
第6図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法の第1の実施例は、次に述べる順次の
工程をとる。
ランジスタの製法の第1の実施例は、次に述べる順次の
工程をとる。
すなわち、半導体層L3としてのGaAsでなる半導体
基板(以下簡単のため半導体層L3と称す)を用意する
(第6図A)。
基板(以下簡単のため半導体層L3と称す)を用意する
(第6図A)。
次に、半導体層L5上に、ゲート電極Gを、それ自体は
公知の方法によって形成する(第6図C)。
公知の方法によって形成する(第6図C)。
次に、半導体層L5上に、半導体層L1の半導体層L3
側とは反対側の半部となる半導体層L5を、気相成長法
によって、GaAsでなるものとして形成する(第6図
D)。この場合の気相成長法は、原料ガスとしてのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガスと、
原料ガスとしてのアルシン(AsH3)ガスと、キャリ
アガスとしての水素との混合ガスを、キャリアガスとし
ての水素の流量を41/分とし、原料ガスとしくのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガス及び
アルミンガスを、混合ガスに対して、それぞれ3X10
−4モル分率及び3X10−5モル分率とし、また、温
度を600〜700℃とした、気相成長法とするのを可
とする。
側とは反対側の半部となる半導体層L5を、気相成長法
によって、GaAsでなるものとして形成する(第6図
D)。この場合の気相成長法は、原料ガスとしてのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガスと、
原料ガスとしてのアルシン(AsH3)ガスと、キャリ
アガスとしての水素との混合ガスを、キャリアガスとし
ての水素の流量を41/分とし、原料ガスとしくのトリ
メチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガス及び
アルミンガスを、混合ガスに対して、それぞれ3X10
−4モル分率及び3X10−5モル分率とし、また、温
度を600〜700℃とした、気相成長法とするのを可
とする。
次に、半導体層L1上に、半導体層L4を、気相成長法
によって、A I Ga1. As (O<x<1)で
なるものとして形成する(第6図E)。この場合の気相
成長法は、原料ガスとしてのメリメチルガリウムガスま
たはトリエチルガリウムガスと、原料ガスとしてのトリ
メチルアルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウム
ガスと、原料ガスとしてのアルシンガスと、n型不純物
ガスとしてのセレン化水素ガスと、キャリアガスとして
の水素との混合ガスを、キャリアガスとしての水素の流
量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチルガリウ
ムガスまたはトリメデルガリウムガス、トリエチルアル
ミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガス、及び
アルシンガスを、混合ガスに対して、それ5 ぞれ3×10 モル分率、2X、10−5モル分率、及
び3X10−4〜3X10−5モル分率とし、また、n
型不純物ガスとしてのセレン化水素ガスを10−7モル
分率とし、また、温度を600〜700℃とした、気相
成長法とするのを可とする。
によって、A I Ga1. As (O<x<1)で
なるものとして形成する(第6図E)。この場合の気相
成長法は、原料ガスとしてのメリメチルガリウムガスま
たはトリエチルガリウムガスと、原料ガスとしてのトリ
メチルアルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウム
ガスと、原料ガスとしてのアルシンガスと、n型不純物
ガスとしてのセレン化水素ガスと、キャリアガスとして
の水素との混合ガスを、キャリアガスとしての水素の流
量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチルガリウ
ムガスまたはトリメデルガリウムガス、トリエチルアル
ミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガス、及び
アルシンガスを、混合ガスに対して、それ5 ぞれ3×10 モル分率、2X、10−5モル分率、及
び3X10−4〜3X10−5モル分率とし、また、n
型不純物ガスとしてのセレン化水素ガスを10−7モル
分率とし、また、温度を600〜700℃とした、気相
成長法とするのを可とする。
しかして、その半導体層L3上に、半導体層[1の半導
体層L3側の半部となる半導体層L5を、それ自体は公
知の気相成長法によって、GaASでなるものとして形
成する(第6図B)なお、上述においては、本発明によ
るショットキ接合型電界効果トランジスタにつき、つの
実施例を示したに止まり、また、本発明によるショット
キ接合型電界効果トランジスタの製法につき、2つの実
施例を示したに止まり。
体層L3側の半部となる半導体層L5を、それ自体は公
知の気相成長法によって、GaASでなるものとして形
成する(第6図B)なお、上述においては、本発明によ
るショットキ接合型電界効果トランジスタにつき、つの
実施例を示したに止まり、また、本発明によるショット
キ接合型電界効果トランジスタの製法につき、2つの実
施例を示したに止まり。
例えば、半導体層L1、L2及びL3をInGaAS系
またはInGaAsP系でなるものとし、そしてこのと
き半導体層L4をInPでなるものとするなど、本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタ及びその
製法のそれぞれにつき本発明の精神を脱す゛ることなし
に、種々の変型、変更をなし得るであろう。
またはInGaAsP系でなるものとし、そしてこのと
き半導体層L4をInPでなるものとするなど、本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタ及びその
製法のそれぞれにつき本発明の精神を脱す゛ることなし
に、種々の変型、変更をなし得るであろう。
第1図は、従来のショク1−キ接合型電界効果トランジ
スタを示す路線的断面図である。 第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例を示す路線的断面図である。 第3図は、その要部の半導体層11及びL4のエネルギ
バンドでみた関係を示す図である。 第4図は、その要部の半導体層L4がAlxGa1−X
ASでなる半導体層であるときの、そのXに対する半導
体層L4及びし1間の伝導帯の底の差の関係を示す図で
ある。 第5図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第2の実施例を示す路線的断面図である。 第6図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
第1の実施例を示す、順次の工程における路線的断面図
である。 第7図は、第5図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第2の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
第2の実施例を示す、順次の工程における路線的断面図
である。 L1〜L4・・・・・・半導体層 L5.L6・・・・・・半導体BL1を構成している半
導体層 G・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極Q
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極Gの
電極素子J、j1.j2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ショットキ接合
E1; E2・・・・・・電極 出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 田中正治 第3凶 一一一一◆X 第6図 第6図 第″i′N 第7図 テ 2、発明の名称 ショットキ接合型電界効果トランジス
タ及びその製法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号名 称
(422)日本電信電話公社 代表者 真 藤 恒 4、代理人 住 所 〒102 東京都千代田区麹町5丁目7番地
秀和紀尾井町TBR820号 5、補正命令の日付 自発補正 6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の対象
明細書の全文 明 細 書(全文訂正) 、発明の名称 ショットキ接合型電界効果トランジスタ
及びその製法 、特許請求の範囲 1、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的高い比抵抗を有する第1の半導体
層を有し、 上記第1の半導体層内に、その面に沿う方向に所要の間
隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且つ上
記第1の半導体層との間でショットキ接合を形成してい
るゲート電極が埋設され、 上記第1の半導体層の一方の面上に、上記第1の半導体
層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第
2の半導体層を介してまたは介することなしに第1の電
極が形成され、 上記第1の半導体層の他方の面上に、上記第1の半導体
層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第
3の半導体層を介してまたは介することなしに第2の電
極が形成されているショットキ接合型電界効果トランジ
スタにおいて、 上記第1の半導体層と上記第2の半導体層または上記第
1の電極との間、または上記第1の半導体層と上記第3
の半導体層または上記第2の電極との間に、上記第1の
半導体層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有
するとともに、上記第1の半導体層が第1の導電型を有
しているか第2の導電型を有しているかに応じて、上記
第1の半導体層側において、上記第1の半導体層に比し
高い伝導帯の底を有しているかまたは上記第1の半導体
層に比し低い価電子帯の頂を有している第4の半導体層
が介挿されていることを特徴とするショットキ接合型電
界効果トランジスタ。 2、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的高い比抵抗を有する第5の半導体
層上に、その面に沿う方向に所要の間隔を保って配列さ
れている複数の電極素子を有し且つ上記第5の半導体層
との間で第1のショク1−キ接合を形成しているゲート
電極を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有しているとともに、上記ゲート電
極を埋設して当該ゲート電極との間で第2のショットキ
接合を形成している第6の半導体層を形成して、上記ゲ
ート電極を埋設し且つ上記ゲート電極との間で上記第1
及び第2のショットキ接合からなるショットキ接合を形
成している上記第5及び第6の半導体層からなる第1の
半導体層を形成する工程と、 上記第1の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的低い比抵抗を有するとともに、上記第1の半導体
層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有して
いるかに応じて、上記第1の半導体層において、上記第
1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有しているかまた
は上記第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂を有して
いる第4の半導体層を形成する工程とを含むことを特徴
とするショットキ接合型電界効果トランジスタの製法。 3、特許請求の範囲第2項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記M6の半導体層
を工程において、上記第6の半導体層を、気相成長法に
よって、GaASでなる半導体層に形成し、 上記第4の半導体層を形成する工程において、上記第4
の半導体層を、有機アルミニウムガスを用いた気相成長
法によって、AlxGa1−xAs (0<x<1 )
でなる半導体層に形成することを特徴とするショットキ
接合型電界効果トランジスタの製法。 4、特許請求の範囲第3項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記有機アルミニウ
ムガスとしてトリメチルアルミニウムガスまたはトリエ
チルアルミニウムガスを用いることを特徴とするショッ
トキ接合型電界効果トランジスタの製法。 5、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第3の半導体
層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗
を有する第4の半導体層を形成する工程と、 上記第4の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有するとともに、上記第4の半導体
層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有して
いるかに応じて、上記第4の半導体層の上記第3の半導
体層側とは反対側に比し低い伝導帯の底を有しているか
または上記第4の半導体層の上記第3の半導体層側とは
反対側に比し高い価電子帯の頂を有している第5の半導
体層を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、その面に沿う方向に所要の間
隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且つ上
記第5の半導体層との間で第1のショットキ接合を形成
しているゲート電極を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有するとともに、上記ゲート電極を
埋設して当該ゲート電極との間で第2のショットキ接合
を形成している第6の半導体層を形成して、上記ゲート
電極を埋設し且つ上記ゲート電極との間で上記第1及び
第2のショットキ接合からなるショットキ接合を形成し
ている上記第5及び第6の半導体層からなる第1の半導
体層を形成する工程とを含むことを特徴とするショット
キ接合型電界効果トランジスタの製法。 6、特許請求の範囲第5項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記第4の半導体層
を形成する工程において、上記第4の半導体層を、有機
アルミニウムガスを用いた気相成長法によって、Alx
Ga1−x As (0<X<1 )でなる半導体層に
形成し、 上記第5の半導体層を形成する工程において、上記第5
の半導体層を、気相成長法によってGaASでなる半導
体層に形成し、上記第6の半導体層を形成する工程にお
いて、上記第6の半導体層を、気相成長法によって、G
aASでなる半導体層に形成することを特徴とするショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの製法。 7、特許請求の範囲第6項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記有機アルミニウ
ムガスとしてトリメチルアルミニウムガスを用いること
を特徴とするショットキ接合型電界効果トランジスタの
製法。 3、発明の詳細な説明 本発明の分野 本発明は、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第
2の導電型を有し且つ比較的高い比抵抗を有する半導体
層を有し、その半導体層内に、その面に沿う方向に所要
の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且
つ半導体層との間でショットキ接合を形成している複数
の電極素子を有し且つ半導体層との間でショットキ接合
を形成しているゲート電極が埋設されている構成を有す
るショットキ接合型電界効果トランジスタ、及びその製
法の改良に関する。 11班鬼直I 上述した構成を有するショットキ接合型電界効果トラン
ジスタとして、従来、第1図をともなって次に述べる構
成を有するものが提案されている。 すなわち、n型を有し且つ不純物S度でみて1012〜
11016atO/Cm3トイウヨウナ比較的高い比抵
抗を有する、例えばGaASでなる半導体層L1を有す
る。 しかして、その半導体層し1内に、その面に沿う方向に
所要の間隔を保って配列されている複数の電極素子qを
−有し且つそれらの電極素子qのそれぞれと半導体層L
1との間でショットキ接合Jを形成している、例えばW
、MO,Ptなどの金属、またはTi−W化合物、Ti
・Wシリサイドなどの金属化合物でなる櫛歯状のゲート
電極Gが埋設されている。 また、半導体層L1の一方の而(図においては上面)上
に、半導体層L1と同じn型を有するが、不純物濃度で
みT 1018atom/co+3マタはそれ以上とい
うような比較的低い比抵抗を有する、例えばGaAsで
なる半導体層L2が形成され、一方、その半導体層L2
上に電極E1がオーミックに付されている。 さらに、半導体層L1の他方の面(図においては下面)
上に、半導体層L1と同じn型を有8 するが、不純物濃度テミテ10atOIIl/Cl11
3マたはそれ以上というような比較的低い比抵抗を有す
る、半導体層L2と同様に例えばGaAsでなる半導体
層L3が形成され、一方、その半導体層L3の半導体層
L1側とは反対側の面上に、電極E2がオーミックに付
されている。 以上が、従来提案されているショットキ接合型電界効果
トランジスタの構成である。 なお、このような構成を有するショットキ接合型電界効
果トランジスタは、実際上、次の方法によって製造され
ている。 すなわち、図示詳細説明は省略するが、上述した半導体
層L3としての半導体基板上に、上述した半導体層L1
の半導体層し3側の半部になる半導体層L5(図示せず
)を形成し、次に、その半導体層L5上に、上述したゲ
ート電極Gを、半導体層L5との間で上述したショット
キ接合Jを構成するショットキ接合j1を形成するよう
に形成し、次に、半導体層L5上に、半導体層L1の半
導体層L3側とは反対側の半部になる半導体層16(図
示せず)を、ゲート電極Gを埋設し且つゲート電極Gと
の間でショットキ接合Jを構成するショットキ接合j2
を形成するように形成して、上述した半導体層L1を形
成し、次に、半導体層L1上に、上述した半導体層L2
を形成し、次に、半導体層L2上、及び半導体層13%
半導体層L1側とは反対側の面上に、それぞれ、電極E
1、及びE2を形成することによって、第1図で上述し
た従来のショットキ接合型電界効果トランジスタを製造
する。 第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの構成によれば、電極E1及びE2filに、
電極E2側を正とする直流電源を接続すれば、電極E2
がトレイン電極、半導体層L3が電極材用半導体層、半
導体層L1が活性層、半導体層L2が電極材用半導体層
、電極E1がソース電極として作用して、半導体層L1
のゲート電ff1Gの相隣る電極素子0間の領域に、電
極E2側から、半導体層し3、半導体層L1のゲート電
極Gの相隣る電極素子0間の領域、半導体層L2をそれ
らの順に通って、電極E1側に向う電流が流れる。 また、電極E1及び12間に、電極E1側を正とする直
流電源を接続すれば、電極E1がドレイン電極、半導体
層L3が電極材用半導体層、半導体層L1が活性層、半
導体層L2が電極材用半導体層、電極F2がソースN極
として作用して、半導体層L1のゲート電極Gの相隣る
電極素子0間の領域に、電極E1側から、半導体層[2
、半導体層[1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の
領域、半導体層L3をそれらの順に通って、電極E2側
に向う電流が流れる。 さらに、電極E1またはE2とゲート電極Gとの間に制
御I雷電圧印加すれば、その制御電圧が半導体層L2及
びLlまたは半導体層し3及びLlを介して、半導体層
L1とゲート電極Gの電極素子Qとの間に形成されてい
るショットキ接合Jにそれを横切って印加されるので、
半導体層L1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の領
域に、半導体層L1とゲート電極Gの相隣る電極素子Q
との間に形成されているショットキ接合Jから拡がる空
乏層が、制御電圧の極性及び値に応じた拡がり(半導体
ffL1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の領域の
全域に亘る拡がりの場合も含む)で、拡がる。 従って、第1図に示す従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタによれば、電極E1及び12間に、直流電
源を介して負荷を接続し、そして、電極E1またはE2
とゲート電極Gとの間に制m電圧を印加すれば、その制
御電圧の極性及び値に応じて制御された電流(値が零の
場合も含む)を負荷に供給することができる、という電
界効果トランジスタとしての機能が得られる。 しかしながら、第1図に示す従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの場合、電界効果トランジスタとの
機能が、良好な高周波特性を有するものとして得られる
のに一定の限痕を有していた。 その理由は、次のとおりである。 すなわち、第1図に示す従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタの場合、その高周波特性の良さく性能指
数f□X)は、その遮断周波数f□に比例し、一方、そ
の遮断周波数f1は、上述したように半導体層L1を通
って電流が流れるときに半導体層L1を横切って走行す
る電子が半導体層L1を横切って走行する時間をτとす
るとき、 f、=1/2πτ で表わされる。従って、半導体層L1を横切って走行す
る電子が半導体層L1を横切って走行する時間が短けれ
ば短い程、高周波特性が良いものである。 しかしながら、第1図に示す従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの場合、上述したように半導体層L
1に流れる電流が、電極E2側から電tIiEl側に向
う電流である場合、半導体層L1を半導体層L2側から
半導体層L3側に横切って走行する電子は、電極E1及
び12間に印加されている直流電源の電圧によって、半
導体層L1内に生じている電界によって、半′導体層L
2側から半導体層L3側に向って加速されているが、半
導体層L1には、その電極E2側に、低い比抵抗を有す
る半導体層L2が連接しているだけであるので、半導体
層L1を横切って走行する電子は、初速度が零である状
態から、加速されるだけであり、従って、この場合、半
導体層L1を横切って走行する電子が半い時間がかかっ
ていたからである。 また、上述したように半導体層L1に流れる電流が、電
極E1側から電極E2側に向う電流である場合、半導体
層L1を半導体層L3側から半導体層L2側に横切って
走行する電子は、電極E1及び12間に印加されている
直流電源の電圧によって半導体層L1内に生じている電
界によって、半導体層L3側から半導体層L2側に向っ
て加速されているが、半導体層L1には、その電極E1
側に、低い比抵抗を有する半導体層L2が連接している
だけであるので、半導体層L1を横切って走行する電子
は、上述したと同様に、初速度が零である状態から、加
速されるだけであり、従って、この場合も、半導体層L
1を横切って走行する電子が半導体層L1を横切って走
行するのに、比較的長い時間がかかっているからである
。 本発明の目的 よって、本発明は、電界効果トランジスタとしての機能
が、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタに比し、格段的に良好な、高周波特性を有
するものとして得られる新規なショットキ接合型電界効
果トランジスタ、及びその製法を提案せんとするもので
ある。 本発明の開示 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタに
よれば、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、第1の導電型または
第1の導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高
い比抵抗を有する第1の半導体層を有し、その第1の半
導体層内に、その面方向に沿う方向に所要の間隔を保っ
て配列されている複数の電極素子を有し且つ第1の半導
体層との間でショットキ接合を形成しているゲート電極
が埋設され、また、第1の半導体層の一方の面上に、第
1の半導体層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗
を有する第2の半導体層を介してまたは介することなし
に第1の電極が形成され、さらに、第1の半導体層の他
方の面上に、第1の半導体層と同じ導電型を有し且つ比
較的低い比抵抗を有する第3の半導体層を介してまたは
介することなしに第2の電極が形成されている構成を有
する。 しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタは、第1の半導体層と第2の半導体層また
は第1の電極との間、またはMlの半導体層と第3の半
導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層と同
じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとともに
、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第2の
導電型を有しているかに応じて、第1の半導体層側にお
いて、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を看してい
るかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂を有
している第4の半導体層が介挿されている、という構成
を有する。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、第1図で上述した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、第1及び
第2の電極間に、直流電源を介して負荷を接続し、そし
て、第1または第2の電極とゲート電極との間に制御電
圧を印加すれば、その制御電圧の極性及び値に応じて制
御された電流(値が零の場合も含む)を負荷に供給する
ことができる、という電界効果トランジスタとしての機
能が得られる。 また、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタの場合と同様に、第1の半導体層にそれ
を横切って電流が流れるとき、第1の半導体層を横切っ
て走行する電子が、第1図で十達した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、第1及び
第2の電極間に印加されている直流電源の電圧によって
第1の半導体層内に生じている電界によって、加速され
る。 しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタの場合、第1の半導体層と第2の半導体層
または第1の電極との間、または第1の半導体層と第3
の半導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層
と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとと
もに、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第
2の導電型を有しているかに応じて、第1の半導体層側
において、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有し
ているかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂
を有している第4の半導体層が介挿されているので、第
4の半導体層から、電子、または正孔が、第4の半導体
層の第1の半導体層側と第1の半導体層との間の伝導帯
の底、または価電子帯の頂の差に応じたエネルギを以て
、第1の半導体層に入り、そして、第1の半導体層内で
加速される。 このため、第1の半導体層を横切って走行する電子、ま
たは正孔が第1の半導体層を横切って走行する時間が、
第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの場合に比し、格段的に短いので、電界効果ト
ランジスタとしての機能が、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格
段的に良好な、高周波特性を有するものとして得られる
、という特徴を有する。 また、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第1の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高い比抵
抗を有する第5の半導体層上に、その面方向に沿う方向
に所要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を
有し且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合
を形成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半
導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比
抵抗を有しているとともに、ゲートN極を埋設して当該
ゲート電極との間で第2のショットキ接合を形成してい
る第6の半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つ
ゲート電極との間で第1及び第2のショットキ接合から
なるショットキ接合を形成している第5及び第6の半導
体層からなる第1の半導体層を形成する工程と、第1の
半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的低い
比抵抗を有するとともに、第1の半導体層が第1の導電
型を有しているか第2の導電型を有しているかに応じて
、第1の半導体層側において、第1の半導体層に比し高
い伝導帯の底を有しているかまたは第1の半導体層に比
し低い価電子帯の頂を有している第4の半導体層を形成
する工程とを含んでいる。 また、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的低い比抵
抗を有する第3の半導体層上に、それと同じ導電型を有
し且つ比較的低い比抵抗を有する第4の半導体層を形成
する工程と、第4の半導体層上に、それと同じ導電型を
有し且つ比較的高い比抵抗を有するとともに、第4の半
導体層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有
しているかに応じて、第4の半導体層の第3の半導体層
側とは反対側に比し低い伝導帯の底を有しているかまた
は第4の半導体層の第3の半導体層側とは反対側に比し
高い価電子帯の頂を有している第5の半導体層を形成す
る工程と、第5の半導体層上に、その面に沿う方向に所
要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し
且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合を形
成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半導体
層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比抵抗
を有するとともに、ゲート電極を埋設して当該ゲート電
極との間で第2のショットキ接合を形成している第6の
半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つゲート電
極との間で第1及び第2のショットキ接合からなるショ
ットキ接合を形成している第5及び第6の半導体層から
なる第1の半導体層を形成する工程とを含んでいる。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1及び第2の製法によれば、上述した特徴
ある本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タを、容易に、製造することができるという特徴を有す
る。 まず、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの好適な実施例を述べよう。 実施例1−1 第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例を示す。 第2図において、第1図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略する。 第2図に示す本発明によるショットキ接合を電界効果ト
ランジスタの第1の実施例は、第1図で上述した従来の
ショットキ接合型電界効果トランジスタの構成において
、その半導体層L1及びL2間に、n型を有し且つ不純
物濃度で8 みて10 atom/cm3またはそれ以上というよう
な比較的低い比抵抗を有するとともに、第3図に示づよ
うに、半導体層L1側において半導体層L1に比し高い
伝導帯の底を有している例えばA lx Ga1−x
AS (0<X<1 )でなる半導体層L4が介挿され
ていることを除いて、第1図で上述した従来のショット
キ接合型電界効果トランジスタと同様の構成を有する。 なお、この場合、半導体層L4の半導体層L1側と、半
導体層L1の半導体層L4側との間の伝導帯の底でみた
差ΔEcは、第4図に示すように、AI Ga1.AS
のXの値に応じた× 値をとるものである。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第1の実施例の構成である。 このような構成によれば、それが上述した事項を除いて
、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果ト
ランジスタと同様の構成を有するので、詳細説明は省略
するが、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、電極E1及び12間
に、直流電源を介して負荷を接続し、そして、電極E1
またはE2とゲート電極Gとの間に制御電圧を印加ずれ
ば、その制御電圧の極性及び値に応じて制御された電流
を負荷に供給することができる。 また、第2図に示す本発明によるショットキ接合型電界
効果トランジスタによれば、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、
半導体層L1にそれを横切って電流が流れるとき、半導
体層L1を横切って走行する電子が、電極E1及び12
間に印加される直流電源の電圧によって半導体層L1内
に生じている電界によって、加速される。 しかしながら、第2図に示す本発明によるショットキ接
合型電界効果トランジスタの場合、! 半導体層L1と半導体層L2との間に、半導体層L1側
において、半導体層L1に比し高い伝導帯の底を有して
いる半導体層L4が介挿され、このため、半導体層L4
から、電子が、半導体層L4の半導体層L1側と半導体
層L1との間の伝導帯の底の差ΔE、に応じたエネルギ
を以て、半導体層L1に入り、そして半導体層L1内で
加速される。 このため、半導体層L1を横切って走行する電子が、半
導体層L1を横切って走行するFR間が第1図で上述し
た従来のショットキ接合型電界効果トランジスタの場合
に比し、格段的に短い時間を有するので、電界効果トラ
ンジスタとしての機能が、第1図で上述した従来のショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格段
的に良好な高周波特性を有するものとして得られる、と
いう特徴を有する。 実施例1−2 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の実施例を述べよう。 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層し1、
L2、[3及びL4がn型であるに代え、p型であり、
これに応じて半導体層L4が、第3図に示すように、半
導体層L1側において、半導体層L1側に比し低い価電
子帯の頂を有している(それらの差を八E、で表わして
いる)ことを除いて、第2図に示す本発明による第1の
実施例の場合と同様の構成を有する。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。 このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例
の場合に準じて、半導体層L4から、正孔が、半導体層
L4の半導体層L1側と半導体層L1との間の価電子帯
の底の差ΔEvに応じたエネルギを以て、半導体層L1
に入り、そして半導体層L1内で加速される。 このため、半導体層L1を横切って走行する正孔が、半
導体層L1を横切って走行する時間が第1図で上述した
従来のショットキ接合型電界効果トランジスタにおいて
、その半導体層L1、L2及び[3がp型であるショッ
トキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格段的
に短い時間を有するので、電界効果トランジスタとして
の機能が、良好な高周波特性を有するものとして得られ
る、という特徴を有する。 友直豊ユニ3 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第3の実施例を述べよう。 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第3の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層L2が
省略されていることを除いて、第2図に示す本発明によ
る第1の実施例の場合と同様の構成を有する。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。 このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細 。 説明は省略するが、第2図に示す本発明によるショット
キ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例の場合と
同様の作用効果が得られる、という特徴を有する。 実施例1−4 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第4の実施例を述べよう。 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第4の実施例は、第5図に示すように、第2図に示す本
発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの第
1の実施例の構成において、その半導体層L4が、半導
体層L1及びし2間に介挿されているのに代え、半導体
層L1及びし3間に介挿されていることを除いて、第2
図に示す本発明による第1の実施例の場合と同様の構成
を有する。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第4の実施例の構成である。 このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、電極E1及び12間に電極
E2側を正とする直流電源を負荷することによって、第
2図で上述した発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの第1の実施例の場合と同様の作用効果が得
られる、という特徴を有する。 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの製法の好適な実施例を述べよう。 実施例2−1 第6図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
実施例を示す。 第6図において、第2図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略づる。 第6図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法の実施例は、次に述べる順次の工程を
とる。 すなわち、半導体層L3としてのGaASでなる半導体
基板(以下簡単のため半導体層L3と称す)を用意する
(第6図A)。 しかして、その半導体層L3上に、半導体層[1の半導
体層L3側の半部となる半導体層L5を、それ自体は公
知の気相成長法によって、GaASでなるものとして形
成する(第6図B)次に、半導体層L5上に、ゲート電
極Gを、それと半導体層L5との間でショットキ接合j
1を形成するように、それ自体は公知の方法によって形
成する(第6図C)。 次に、半導体層L5上に、半導体層L1の半導体層L3
側とは反対側の半部となる半導体層[6を、それとゲー
ト電極Gとの間でショットキ接合j2を形成するように
、気相成長法によって、GaASでなるものとして形成
し、よって、半導体層L3上に、ゲート電極Gを埋設し
且つゲート電極Gとの間で上述したショットキ接合を形
成している、半導体層L5及びL6からなる半導体層L
1を形成する(第6図D)。 この場合の気相成長法は、原料ガスとしてのトリメチル
ガリウムガスまたはトリエチルガリウムガスと、原料ガ
スとしてのアルシン(AsH3)ガスと、キャリアガス
としての水素との混合ガスを、キャリアガスとしての水
素の流量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチル
ガリウムガスまたはトリエチルガリウムガス及びアルミ
ンガスを、混合ガスに対して、それぞれ4 3×10 モル分率及び3X10’モル分率とし、また
、温度を600〜700℃とした、気相成長法とするの
を可とする。 次に、半導体層L1上に、半導体層L4を、気相成長法
によって、A I Ga1−x As (O<x<1)
でなるものとして形成する(第6図E)。この場合の気
相成長法は、原料ガスとしてのメリメチルガリウムガス
またはトリエチルガリウムガスと、原料ガスとしてのト
リメチルアルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウ
ムガスと、原料ガスとしてのアルシンガスと、n型不純
物ガスとしてのセレン化水素ガスと、キャリアガスとし
ての水素との混合ガスを、キャリアガスとしての水素の
流量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチルガリ
ウムガスまたはトリメチルガリウムガス、トリメチルア
ルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガス、及
びアルシンガスを、混合ガスに対して、それ5 ぞれ3×10 モル分率、2X10’モル分率、4 及び3X10〜3X10’モル分率とし、また、n型不
純物ガスとしてのセレン化水素ガスを10−7モル分率
とし、また、温度を600〜700℃とした、気相成長
法とするのを可とする。 次に、半導体層F4上に、半導体層L2を、気相成長法
によって、GaASでなるものとして形成する(第6図
F)。この場合の気相成長法は、半導体層L5を形成す
る場合の気相成長法と同様の気相成長法とするのを可と
する。 次に、半導体層L2の半導体層F4側とは反対側の面上
、及び半導体層L3の半導体層F1側とは反対側の面上
に、それ自体は公知の方法によって、それぞれ電極E1
、及びF2を形成する。 このようにして、第2図に示す本発明によるショットキ
接合型電界効果トランジスタの第1の実施例を得る。 以上が、第2図に示す本発明によるショットキ接合型電
界効果トランジスタの第1の実施例の製法の実施例であ
る。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の実施例によれば、上述したところから
明らかなように、極めて簡単な工程で、第2図に示す本
発明による、特徴あるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタを容易に製造することができる、という特徴を有
する。 また、この場合、半導体層L6、F4、及びF2を、そ
れぞれ上述したように、有機ガリウムガス(上例の場合
、トリメチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガ
ス)、有機アルミニウムガス(上例の場合、トリメチル
アルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガス)
、及び有機ガリウムガス(上例の場合、トリメチルガリ
ウムガスまたはトリエチルガリウムガス)を用いた気相
成長法によって形成すれば、半導体層L6を形成して後
、そのときの有機ガリウムガスに有機アルミニウムガス
を加えるだけで、半導体層L4を形成することができ、
また、半導体層L4を形成して後有機アルミニウムガス
を用いることを止めるだけで、半導th層L2を形成す
ることができるので、第2図に示す本発明によるショッ
トキ接合型電界効果トランジスタを、より容易に、製造
することができる、という特徴を有する。 実施例2−2 次に、第7図を伴って、第5図に示す本発明によるショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの第4の実施例を製
造する本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの製法の実施例を述べよう。 第7図において、第5図とのには同一符号を付して詳細
説明を省略する。 第7図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法の実施例は、次に述べる順次の工程を
とる。 すなわち、上述した実施例1−2の場合と同様に、半導
体層L3としてのGaASでなる半導体基板(以下簡単
のため半導体層L3と称す)を用意する(第7図A)。 しかし、その半導体層F3上に、半導体層L4を、上述
した実施例2−1の場合と同様に、気相成長法によって
A lx Ga1−x As (Q<xく1)でなるも
のとして形成する(第7図B)次に、半導体層F5上に
、半導体層L5を、上述した実施例2−1の場合と同様
に形成する(第7図C)。 次に、半導体層F5上に、ゲート電極Gを、実施例2−
1の場合と同様に形成する(第7図D)。 次に、半導体層F5上に、半導体層L6を、実施例2−
1の場合と同様に形成し、よって、けでGを埋設し且つ
ゲート電極Gとの間でショットキ接合Jを形成している
半導体層L1を形成する(第7図E)。 次に、半導体層F1上に、半導体層L2を、上述した実
施例2−1の場合と同様に形成する(第7図F)。 次に、半導体層L2の半導体層F1側とは反対側の面上
、及び半導体層L3の半導体層F4側とは反対側の面上
に、それぞれ電極E1、及びF2を、上述した実施例2
−1の場合と同様に形成する。 このようにして、第5図に示す本発明によるショットキ
接合型電界効果トランジスタの第4の実施例を得る。 以上が、第5図に示す本発明によるショットキ接合型電
界効果トランジスタの第4の実施例の製法の実施例であ
る。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の実施例によれば、上述したところから
明らかなように、極めて簡単な工程で、第5図に示す本
発明による、特徴あるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタを容易に製造することができる、という特徴を有
する。 なお、上述においては、本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタにつき、4つの実施例を示したに
止まり、また、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタの製法につき、2つの実施例を示したに止
まり、例えば、半導体層L1、L2及びり、3をI n
GaAs系またはInGaASP系でなるものとし、そ
してこのとき半導体層L4をInPでなるものとするな
ど、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タ及びその製法のそれぞれにつき本発明の精神を脱する
ことなしに、種々の変型、変更をなし得るであろう。 4、図面の簡単な説明 第1図は、従来のショットキ接合型電界効果トランジス
タを示す路線的断面図である。 第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例を示す路線的断面図である。 第3図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例における半導体層
L1及びL4の■ネルギバンド図である。 第4図は、第2図に承り本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例における半導体層
L4がA I G、al、、XA sでなる半導体層で
あるときの、そのXに対する半導体層L4及び11間の
伝導帯の底の差ΔE0係を示す図である。 第5図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第4の実施例を示す路線的断面図である。 第6図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
実施例を示す、順次の工程における路線的断面図である
。 第7図は、第5図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第4の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
実施例を示す、順次の工程における路線的断面図である
。 し1〜[4・・・・・・半導体層 15、L6・・・・・・半導体層L1を構成している半
導体層 G・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極0
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極0の
電極素子J、j1.j2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ショットキ接合
E1.E2・・・・・・電極 出願人 日本電信電話公社
スタを示す路線的断面図である。 第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例を示す路線的断面図である。 第3図は、その要部の半導体層11及びL4のエネルギ
バンドでみた関係を示す図である。 第4図は、その要部の半導体層L4がAlxGa1−X
ASでなる半導体層であるときの、そのXに対する半導
体層L4及びし1間の伝導帯の底の差の関係を示す図で
ある。 第5図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第2の実施例を示す路線的断面図である。 第6図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
第1の実施例を示す、順次の工程における路線的断面図
である。 第7図は、第5図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第2の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
第2の実施例を示す、順次の工程における路線的断面図
である。 L1〜L4・・・・・・半導体層 L5.L6・・・・・・半導体BL1を構成している半
導体層 G・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極Q
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極Gの
電極素子J、j1.j2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ショットキ接合
E1; E2・・・・・・電極 出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 田中正治 第3凶 一一一一◆X 第6図 第6図 第″i′N 第7図 テ 2、発明の名称 ショットキ接合型電界効果トランジス
タ及びその製法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号名 称
(422)日本電信電話公社 代表者 真 藤 恒 4、代理人 住 所 〒102 東京都千代田区麹町5丁目7番地
秀和紀尾井町TBR820号 5、補正命令の日付 自発補正 6、補正により増加する発明の数 なし7、補正の対象
明細書の全文 明 細 書(全文訂正) 、発明の名称 ショットキ接合型電界効果トランジスタ
及びその製法 、特許請求の範囲 1、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的高い比抵抗を有する第1の半導体
層を有し、 上記第1の半導体層内に、その面に沿う方向に所要の間
隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且つ上
記第1の半導体層との間でショットキ接合を形成してい
るゲート電極が埋設され、 上記第1の半導体層の一方の面上に、上記第1の半導体
層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第
2の半導体層を介してまたは介することなしに第1の電
極が形成され、 上記第1の半導体層の他方の面上に、上記第1の半導体
層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第
3の半導体層を介してまたは介することなしに第2の電
極が形成されているショットキ接合型電界効果トランジ
スタにおいて、 上記第1の半導体層と上記第2の半導体層または上記第
1の電極との間、または上記第1の半導体層と上記第3
の半導体層または上記第2の電極との間に、上記第1の
半導体層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有
するとともに、上記第1の半導体層が第1の導電型を有
しているか第2の導電型を有しているかに応じて、上記
第1の半導体層側において、上記第1の半導体層に比し
高い伝導帯の底を有しているかまたは上記第1の半導体
層に比し低い価電子帯の頂を有している第4の半導体層
が介挿されていることを特徴とするショットキ接合型電
界効果トランジスタ。 2、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的高い比抵抗を有する第5の半導体
層上に、その面に沿う方向に所要の間隔を保って配列さ
れている複数の電極素子を有し且つ上記第5の半導体層
との間で第1のショク1−キ接合を形成しているゲート
電極を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有しているとともに、上記ゲート電
極を埋設して当該ゲート電極との間で第2のショットキ
接合を形成している第6の半導体層を形成して、上記ゲ
ート電極を埋設し且つ上記ゲート電極との間で上記第1
及び第2のショットキ接合からなるショットキ接合を形
成している上記第5及び第6の半導体層からなる第1の
半導体層を形成する工程と、 上記第1の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的低い比抵抗を有するとともに、上記第1の半導体
層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有して
いるかに応じて、上記第1の半導体層において、上記第
1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有しているかまた
は上記第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂を有して
いる第4の半導体層を形成する工程とを含むことを特徴
とするショットキ接合型電界効果トランジスタの製法。 3、特許請求の範囲第2項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記M6の半導体層
を工程において、上記第6の半導体層を、気相成長法に
よって、GaASでなる半導体層に形成し、 上記第4の半導体層を形成する工程において、上記第4
の半導体層を、有機アルミニウムガスを用いた気相成長
法によって、AlxGa1−xAs (0<x<1 )
でなる半導体層に形成することを特徴とするショットキ
接合型電界効果トランジスタの製法。 4、特許請求の範囲第3項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記有機アルミニウ
ムガスとしてトリメチルアルミニウムガスまたはトリエ
チルアルミニウムガスを用いることを特徴とするショッ
トキ接合型電界効果トランジスタの製法。 5、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第3の半導体
層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗
を有する第4の半導体層を形成する工程と、 上記第4の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有するとともに、上記第4の半導体
層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有して
いるかに応じて、上記第4の半導体層の上記第3の半導
体層側とは反対側に比し低い伝導帯の底を有しているか
または上記第4の半導体層の上記第3の半導体層側とは
反対側に比し高い価電子帯の頂を有している第5の半導
体層を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、その面に沿う方向に所要の間
隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且つ上
記第5の半導体層との間で第1のショットキ接合を形成
しているゲート電極を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有するとともに、上記ゲート電極を
埋設して当該ゲート電極との間で第2のショットキ接合
を形成している第6の半導体層を形成して、上記ゲート
電極を埋設し且つ上記ゲート電極との間で上記第1及び
第2のショットキ接合からなるショットキ接合を形成し
ている上記第5及び第6の半導体層からなる第1の半導
体層を形成する工程とを含むことを特徴とするショット
キ接合型電界効果トランジスタの製法。 6、特許請求の範囲第5項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記第4の半導体層
を形成する工程において、上記第4の半導体層を、有機
アルミニウムガスを用いた気相成長法によって、Alx
Ga1−x As (0<X<1 )でなる半導体層に
形成し、 上記第5の半導体層を形成する工程において、上記第5
の半導体層を、気相成長法によってGaASでなる半導
体層に形成し、上記第6の半導体層を形成する工程にお
いて、上記第6の半導体層を、気相成長法によって、G
aASでなる半導体層に形成することを特徴とするショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの製法。 7、特許請求の範囲第6項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記有機アルミニウ
ムガスとしてトリメチルアルミニウムガスを用いること
を特徴とするショットキ接合型電界効果トランジスタの
製法。 3、発明の詳細な説明 本発明の分野 本発明は、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第
2の導電型を有し且つ比較的高い比抵抗を有する半導体
層を有し、その半導体層内に、その面に沿う方向に所要
の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且
つ半導体層との間でショットキ接合を形成している複数
の電極素子を有し且つ半導体層との間でショットキ接合
を形成しているゲート電極が埋設されている構成を有す
るショットキ接合型電界効果トランジスタ、及びその製
法の改良に関する。 11班鬼直I 上述した構成を有するショットキ接合型電界効果トラン
ジスタとして、従来、第1図をともなって次に述べる構
成を有するものが提案されている。 すなわち、n型を有し且つ不純物S度でみて1012〜
11016atO/Cm3トイウヨウナ比較的高い比抵
抗を有する、例えばGaASでなる半導体層L1を有す
る。 しかして、その半導体層し1内に、その面に沿う方向に
所要の間隔を保って配列されている複数の電極素子qを
−有し且つそれらの電極素子qのそれぞれと半導体層L
1との間でショットキ接合Jを形成している、例えばW
、MO,Ptなどの金属、またはTi−W化合物、Ti
・Wシリサイドなどの金属化合物でなる櫛歯状のゲート
電極Gが埋設されている。 また、半導体層L1の一方の而(図においては上面)上
に、半導体層L1と同じn型を有するが、不純物濃度で
みT 1018atom/co+3マタはそれ以上とい
うような比較的低い比抵抗を有する、例えばGaAsで
なる半導体層L2が形成され、一方、その半導体層L2
上に電極E1がオーミックに付されている。 さらに、半導体層L1の他方の面(図においては下面)
上に、半導体層L1と同じn型を有8 するが、不純物濃度テミテ10atOIIl/Cl11
3マたはそれ以上というような比較的低い比抵抗を有す
る、半導体層L2と同様に例えばGaAsでなる半導体
層L3が形成され、一方、その半導体層L3の半導体層
L1側とは反対側の面上に、電極E2がオーミックに付
されている。 以上が、従来提案されているショットキ接合型電界効果
トランジスタの構成である。 なお、このような構成を有するショットキ接合型電界効
果トランジスタは、実際上、次の方法によって製造され
ている。 すなわち、図示詳細説明は省略するが、上述した半導体
層L3としての半導体基板上に、上述した半導体層L1
の半導体層し3側の半部になる半導体層L5(図示せず
)を形成し、次に、その半導体層L5上に、上述したゲ
ート電極Gを、半導体層L5との間で上述したショット
キ接合Jを構成するショットキ接合j1を形成するよう
に形成し、次に、半導体層L5上に、半導体層L1の半
導体層L3側とは反対側の半部になる半導体層16(図
示せず)を、ゲート電極Gを埋設し且つゲート電極Gと
の間でショットキ接合Jを構成するショットキ接合j2
を形成するように形成して、上述した半導体層L1を形
成し、次に、半導体層L1上に、上述した半導体層L2
を形成し、次に、半導体層L2上、及び半導体層13%
半導体層L1側とは反対側の面上に、それぞれ、電極E
1、及びE2を形成することによって、第1図で上述し
た従来のショットキ接合型電界効果トランジスタを製造
する。 第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの構成によれば、電極E1及びE2filに、
電極E2側を正とする直流電源を接続すれば、電極E2
がトレイン電極、半導体層L3が電極材用半導体層、半
導体層L1が活性層、半導体層L2が電極材用半導体層
、電極E1がソース電極として作用して、半導体層L1
のゲート電ff1Gの相隣る電極素子0間の領域に、電
極E2側から、半導体層し3、半導体層L1のゲート電
極Gの相隣る電極素子0間の領域、半導体層L2をそれ
らの順に通って、電極E1側に向う電流が流れる。 また、電極E1及び12間に、電極E1側を正とする直
流電源を接続すれば、電極E1がドレイン電極、半導体
層L3が電極材用半導体層、半導体層L1が活性層、半
導体層L2が電極材用半導体層、電極F2がソースN極
として作用して、半導体層L1のゲート電極Gの相隣る
電極素子0間の領域に、電極E1側から、半導体層[2
、半導体層[1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の
領域、半導体層L3をそれらの順に通って、電極E2側
に向う電流が流れる。 さらに、電極E1またはE2とゲート電極Gとの間に制
御I雷電圧印加すれば、その制御電圧が半導体層L2及
びLlまたは半導体層し3及びLlを介して、半導体層
L1とゲート電極Gの電極素子Qとの間に形成されてい
るショットキ接合Jにそれを横切って印加されるので、
半導体層L1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の領
域に、半導体層L1とゲート電極Gの相隣る電極素子Q
との間に形成されているショットキ接合Jから拡がる空
乏層が、制御電圧の極性及び値に応じた拡がり(半導体
ffL1のゲート電極Gの相隣る電極素子0間の領域の
全域に亘る拡がりの場合も含む)で、拡がる。 従って、第1図に示す従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタによれば、電極E1及び12間に、直流電
源を介して負荷を接続し、そして、電極E1またはE2
とゲート電極Gとの間に制m電圧を印加すれば、その制
御電圧の極性及び値に応じて制御された電流(値が零の
場合も含む)を負荷に供給することができる、という電
界効果トランジスタとしての機能が得られる。 しかしながら、第1図に示す従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの場合、電界効果トランジスタとの
機能が、良好な高周波特性を有するものとして得られる
のに一定の限痕を有していた。 その理由は、次のとおりである。 すなわち、第1図に示す従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタの場合、その高周波特性の良さく性能指
数f□X)は、その遮断周波数f□に比例し、一方、そ
の遮断周波数f1は、上述したように半導体層L1を通
って電流が流れるときに半導体層L1を横切って走行す
る電子が半導体層L1を横切って走行する時間をτとす
るとき、 f、=1/2πτ で表わされる。従って、半導体層L1を横切って走行す
る電子が半導体層L1を横切って走行する時間が短けれ
ば短い程、高周波特性が良いものである。 しかしながら、第1図に示す従来のショットキ接合型電
界効果トランジスタの場合、上述したように半導体層L
1に流れる電流が、電極E2側から電tIiEl側に向
う電流である場合、半導体層L1を半導体層L2側から
半導体層L3側に横切って走行する電子は、電極E1及
び12間に印加されている直流電源の電圧によって、半
導体層L1内に生じている電界によって、半′導体層L
2側から半導体層L3側に向って加速されているが、半
導体層L1には、その電極E2側に、低い比抵抗を有す
る半導体層L2が連接しているだけであるので、半導体
層L1を横切って走行する電子は、初速度が零である状
態から、加速されるだけであり、従って、この場合、半
導体層L1を横切って走行する電子が半い時間がかかっ
ていたからである。 また、上述したように半導体層L1に流れる電流が、電
極E1側から電極E2側に向う電流である場合、半導体
層L1を半導体層L3側から半導体層L2側に横切って
走行する電子は、電極E1及び12間に印加されている
直流電源の電圧によって半導体層L1内に生じている電
界によって、半導体層L3側から半導体層L2側に向っ
て加速されているが、半導体層L1には、その電極E1
側に、低い比抵抗を有する半導体層L2が連接している
だけであるので、半導体層L1を横切って走行する電子
は、上述したと同様に、初速度が零である状態から、加
速されるだけであり、従って、この場合も、半導体層L
1を横切って走行する電子が半導体層L1を横切って走
行するのに、比較的長い時間がかかっているからである
。 本発明の目的 よって、本発明は、電界効果トランジスタとしての機能
が、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果
トランジスタに比し、格段的に良好な、高周波特性を有
するものとして得られる新規なショットキ接合型電界効
果トランジスタ、及びその製法を提案せんとするもので
ある。 本発明の開示 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタに
よれば、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、第1の導電型または
第1の導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高
い比抵抗を有する第1の半導体層を有し、その第1の半
導体層内に、その面方向に沿う方向に所要の間隔を保っ
て配列されている複数の電極素子を有し且つ第1の半導
体層との間でショットキ接合を形成しているゲート電極
が埋設され、また、第1の半導体層の一方の面上に、第
1の半導体層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗
を有する第2の半導体層を介してまたは介することなし
に第1の電極が形成され、さらに、第1の半導体層の他
方の面上に、第1の半導体層と同じ導電型を有し且つ比
較的低い比抵抗を有する第3の半導体層を介してまたは
介することなしに第2の電極が形成されている構成を有
する。 しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタは、第1の半導体層と第2の半導体層また
は第1の電極との間、またはMlの半導体層と第3の半
導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層と同
じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとともに
、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第2の
導電型を有しているかに応じて、第1の半導体層側にお
いて、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を看してい
るかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂を有
している第4の半導体層が介挿されている、という構成
を有する。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、第1図で上述した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、第1及び
第2の電極間に、直流電源を介して負荷を接続し、そし
て、第1または第2の電極とゲート電極との間に制御電
圧を印加すれば、その制御電圧の極性及び値に応じて制
御された電流(値が零の場合も含む)を負荷に供給する
ことができる、という電界効果トランジスタとしての機
能が得られる。 また、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効
果トランジスタの場合と同様に、第1の半導体層にそれ
を横切って電流が流れるとき、第1の半導体層を横切っ
て走行する電子が、第1図で十達した従来のショットキ
接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、第1及び
第2の電極間に印加されている直流電源の電圧によって
第1の半導体層内に生じている電界によって、加速され
る。 しかしながら、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタの場合、第1の半導体層と第2の半導体層
または第1の電極との間、または第1の半導体層と第3
の半導体層または第2の電極との間に、第1の半導体層
と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有するとと
もに、第1の半導体層が第1の導電型を有しているか第
2の導電型を有しているかに応じて、第1の半導体層側
において、第1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有し
ているかまたは第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂
を有している第4の半導体層が介挿されているので、第
4の半導体層から、電子、または正孔が、第4の半導体
層の第1の半導体層側と第1の半導体層との間の伝導帯
の底、または価電子帯の頂の差に応じたエネルギを以て
、第1の半導体層に入り、そして、第1の半導体層内で
加速される。 このため、第1の半導体層を横切って走行する電子、ま
たは正孔が第1の半導体層を横切って走行する時間が、
第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの場合に比し、格段的に短いので、電界効果ト
ランジスタとしての機能が、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格
段的に良好な、高周波特性を有するものとして得られる
、という特徴を有する。 また、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第1の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的高い比抵
抗を有する第5の半導体層上に、その面方向に沿う方向
に所要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を
有し且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合
を形成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半
導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比
抵抗を有しているとともに、ゲートN極を埋設して当該
ゲート電極との間で第2のショットキ接合を形成してい
る第6の半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つ
ゲート電極との間で第1及び第2のショットキ接合から
なるショットキ接合を形成している第5及び第6の半導
体層からなる第1の半導体層を形成する工程と、第1の
半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的低い
比抵抗を有するとともに、第1の半導体層が第1の導電
型を有しているか第2の導電型を有しているかに応じて
、第1の半導体層側において、第1の半導体層に比し高
い伝導帯の底を有しているかまたは第1の半導体層に比
し低い価電子帯の頂を有している第4の半導体層を形成
する工程とを含んでいる。 また、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の製法によれば、第1の導電型または第1の
導電型とは逆の第2の導電型を有し且つ比較的低い比抵
抗を有する第3の半導体層上に、それと同じ導電型を有
し且つ比較的低い比抵抗を有する第4の半導体層を形成
する工程と、第4の半導体層上に、それと同じ導電型を
有し且つ比較的高い比抵抗を有するとともに、第4の半
導体層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有
しているかに応じて、第4の半導体層の第3の半導体層
側とは反対側に比し低い伝導帯の底を有しているかまた
は第4の半導体層の第3の半導体層側とは反対側に比し
高い価電子帯の頂を有している第5の半導体層を形成す
る工程と、第5の半導体層上に、その面に沿う方向に所
要の間隔を保って配列されている複数の電極素子を有し
且つ第5の半導体層との間で第1のショットキ接合を形
成しているゲート電極を形成する工程と、第5の半導体
層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的高い比抵抗
を有するとともに、ゲート電極を埋設して当該ゲート電
極との間で第2のショットキ接合を形成している第6の
半導体層を形成して、ゲート電極を埋設し且つゲート電
極との間で第1及び第2のショットキ接合からなるショ
ットキ接合を形成している第5及び第6の半導体層から
なる第1の半導体層を形成する工程とを含んでいる。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1及び第2の製法によれば、上述した特徴
ある本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タを、容易に、製造することができるという特徴を有す
る。 まず、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの好適な実施例を述べよう。 実施例1−1 第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例を示す。 第2図において、第1図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略する。 第2図に示す本発明によるショットキ接合を電界効果ト
ランジスタの第1の実施例は、第1図で上述した従来の
ショットキ接合型電界効果トランジスタの構成において
、その半導体層L1及びL2間に、n型を有し且つ不純
物濃度で8 みて10 atom/cm3またはそれ以上というよう
な比較的低い比抵抗を有するとともに、第3図に示づよ
うに、半導体層L1側において半導体層L1に比し高い
伝導帯の底を有している例えばA lx Ga1−x
AS (0<X<1 )でなる半導体層L4が介挿され
ていることを除いて、第1図で上述した従来のショット
キ接合型電界効果トランジスタと同様の構成を有する。 なお、この場合、半導体層L4の半導体層L1側と、半
導体層L1の半導体層L4側との間の伝導帯の底でみた
差ΔEcは、第4図に示すように、AI Ga1.AS
のXの値に応じた× 値をとるものである。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第1の実施例の構成である。 このような構成によれば、それが上述した事項を除いて
、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界効果ト
ランジスタと同様の構成を有するので、詳細説明は省略
するが、第1図で上述した従来のショットキ接合型電界
効果トランジスタの場合と同様に、電極E1及び12間
に、直流電源を介して負荷を接続し、そして、電極E1
またはE2とゲート電極Gとの間に制御電圧を印加ずれ
ば、その制御電圧の極性及び値に応じて制御された電流
を負荷に供給することができる。 また、第2図に示す本発明によるショットキ接合型電界
効果トランジスタによれば、第1図で上述した従来のシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの場合と同様に、
半導体層L1にそれを横切って電流が流れるとき、半導
体層L1を横切って走行する電子が、電極E1及び12
間に印加される直流電源の電圧によって半導体層L1内
に生じている電界によって、加速される。 しかしながら、第2図に示す本発明によるショットキ接
合型電界効果トランジスタの場合、! 半導体層L1と半導体層L2との間に、半導体層L1側
において、半導体層L1に比し高い伝導帯の底を有して
いる半導体層L4が介挿され、このため、半導体層L4
から、電子が、半導体層L4の半導体層L1側と半導体
層L1との間の伝導帯の底の差ΔE、に応じたエネルギ
を以て、半導体層L1に入り、そして半導体層L1内で
加速される。 このため、半導体層L1を横切って走行する電子が、半
導体層L1を横切って走行するFR間が第1図で上述し
た従来のショットキ接合型電界効果トランジスタの場合
に比し、格段的に短い時間を有するので、電界効果トラ
ンジスタとしての機能が、第1図で上述した従来のショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格段
的に良好な高周波特性を有するものとして得られる、と
いう特徴を有する。 実施例1−2 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第2の実施例を述べよう。 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第2の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層し1、
L2、[3及びL4がn型であるに代え、p型であり、
これに応じて半導体層L4が、第3図に示すように、半
導体層L1側において、半導体層L1側に比し低い価電
子帯の頂を有している(それらの差を八E、で表わして
いる)ことを除いて、第2図に示す本発明による第1の
実施例の場合と同様の構成を有する。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。 このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、第2図に示す本発明による
ショットキ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例
の場合に準じて、半導体層L4から、正孔が、半導体層
L4の半導体層L1側と半導体層L1との間の価電子帯
の底の差ΔEvに応じたエネルギを以て、半導体層L1
に入り、そして半導体層L1内で加速される。 このため、半導体層L1を横切って走行する正孔が、半
導体層L1を横切って走行する時間が第1図で上述した
従来のショットキ接合型電界効果トランジスタにおいて
、その半導体層L1、L2及び[3がp型であるショッ
トキ接合型電界効果トランジスタの場合に比し、格段的
に短い時間を有するので、電界効果トランジスタとして
の機能が、良好な高周波特性を有するものとして得られ
る、という特徴を有する。 友直豊ユニ3 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第3の実施例を述べよう。 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第3の実施例は、図示詳細説明は省略するが、第2図に
示す本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タの第1の実施例の構成において、その半導体層L2が
省略されていることを除いて、第2図に示す本発明によ
る第1の実施例の場合と同様の構成を有する。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第2の実施例の構成である。 このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細 。 説明は省略するが、第2図に示す本発明によるショット
キ接合型電界効果トランジスタの第1の実施例の場合と
同様の作用効果が得られる、という特徴を有する。 実施例1−4 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの第4の実施例を述べよう。 本発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの
第4の実施例は、第5図に示すように、第2図に示す本
発明によるショットキ接合型電界効果トランジスタの第
1の実施例の構成において、その半導体層L4が、半導
体層L1及びし2間に介挿されているのに代え、半導体
層L1及びし3間に介挿されていることを除いて、第2
図に示す本発明による第1の実施例の場合と同様の構成
を有する。 以上が、本発明によるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタの第4の実施例の構成である。 このような構成を有するショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタによれば、それが、上述した事項を除いて、第
2図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例の場合と同様の構成を有するの
で、詳細説明は省略するが、電極E1及び12間に電極
E2側を正とする直流電源を負荷することによって、第
2図で上述した発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの第1の実施例の場合と同様の作用効果が得
られる、という特徴を有する。 次に、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの製法の好適な実施例を述べよう。 実施例2−1 第6図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
実施例を示す。 第6図において、第2図との対応部分には同一符号を付
して詳細説明を省略づる。 第6図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法の実施例は、次に述べる順次の工程を
とる。 すなわち、半導体層L3としてのGaASでなる半導体
基板(以下簡単のため半導体層L3と称す)を用意する
(第6図A)。 しかして、その半導体層L3上に、半導体層[1の半導
体層L3側の半部となる半導体層L5を、それ自体は公
知の気相成長法によって、GaASでなるものとして形
成する(第6図B)次に、半導体層L5上に、ゲート電
極Gを、それと半導体層L5との間でショットキ接合j
1を形成するように、それ自体は公知の方法によって形
成する(第6図C)。 次に、半導体層L5上に、半導体層L1の半導体層L3
側とは反対側の半部となる半導体層[6を、それとゲー
ト電極Gとの間でショットキ接合j2を形成するように
、気相成長法によって、GaASでなるものとして形成
し、よって、半導体層L3上に、ゲート電極Gを埋設し
且つゲート電極Gとの間で上述したショットキ接合を形
成している、半導体層L5及びL6からなる半導体層L
1を形成する(第6図D)。 この場合の気相成長法は、原料ガスとしてのトリメチル
ガリウムガスまたはトリエチルガリウムガスと、原料ガ
スとしてのアルシン(AsH3)ガスと、キャリアガス
としての水素との混合ガスを、キャリアガスとしての水
素の流量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチル
ガリウムガスまたはトリエチルガリウムガス及びアルミ
ンガスを、混合ガスに対して、それぞれ4 3×10 モル分率及び3X10’モル分率とし、また
、温度を600〜700℃とした、気相成長法とするの
を可とする。 次に、半導体層L1上に、半導体層L4を、気相成長法
によって、A I Ga1−x As (O<x<1)
でなるものとして形成する(第6図E)。この場合の気
相成長法は、原料ガスとしてのメリメチルガリウムガス
またはトリエチルガリウムガスと、原料ガスとしてのト
リメチルアルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウ
ムガスと、原料ガスとしてのアルシンガスと、n型不純
物ガスとしてのセレン化水素ガスと、キャリアガスとし
ての水素との混合ガスを、キャリアガスとしての水素の
流量を41/分とし、原料ガスとしてのトリメチルガリ
ウムガスまたはトリメチルガリウムガス、トリメチルア
ルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガス、及
びアルシンガスを、混合ガスに対して、それ5 ぞれ3×10 モル分率、2X10’モル分率、4 及び3X10〜3X10’モル分率とし、また、n型不
純物ガスとしてのセレン化水素ガスを10−7モル分率
とし、また、温度を600〜700℃とした、気相成長
法とするのを可とする。 次に、半導体層F4上に、半導体層L2を、気相成長法
によって、GaASでなるものとして形成する(第6図
F)。この場合の気相成長法は、半導体層L5を形成す
る場合の気相成長法と同様の気相成長法とするのを可と
する。 次に、半導体層L2の半導体層F4側とは反対側の面上
、及び半導体層L3の半導体層F1側とは反対側の面上
に、それ自体は公知の方法によって、それぞれ電極E1
、及びF2を形成する。 このようにして、第2図に示す本発明によるショットキ
接合型電界効果トランジスタの第1の実施例を得る。 以上が、第2図に示す本発明によるショットキ接合型電
界効果トランジスタの第1の実施例の製法の実施例であ
る。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の実施例によれば、上述したところから
明らかなように、極めて簡単な工程で、第2図に示す本
発明による、特徴あるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタを容易に製造することができる、という特徴を有
する。 また、この場合、半導体層L6、F4、及びF2を、そ
れぞれ上述したように、有機ガリウムガス(上例の場合
、トリメチルガリウムガスまたはトリエチルガリウムガ
ス)、有機アルミニウムガス(上例の場合、トリメチル
アルミニウムガスまたはトリエチルアルミニウムガス)
、及び有機ガリウムガス(上例の場合、トリメチルガリ
ウムガスまたはトリエチルガリウムガス)を用いた気相
成長法によって形成すれば、半導体層L6を形成して後
、そのときの有機ガリウムガスに有機アルミニウムガス
を加えるだけで、半導体層L4を形成することができ、
また、半導体層L4を形成して後有機アルミニウムガス
を用いることを止めるだけで、半導th層L2を形成す
ることができるので、第2図に示す本発明によるショッ
トキ接合型電界効果トランジスタを、より容易に、製造
することができる、という特徴を有する。 実施例2−2 次に、第7図を伴って、第5図に示す本発明によるショ
ットキ接合型電界効果トランジスタの第4の実施例を製
造する本発明によるショットキ接合型電界効果トランジ
スタの製法の実施例を述べよう。 第7図において、第5図とのには同一符号を付して詳細
説明を省略する。 第7図に示す本発明によるショットキ接合型電界効果ト
ランジスタの製法の実施例は、次に述べる順次の工程を
とる。 すなわち、上述した実施例1−2の場合と同様に、半導
体層L3としてのGaASでなる半導体基板(以下簡単
のため半導体層L3と称す)を用意する(第7図A)。 しかし、その半導体層F3上に、半導体層L4を、上述
した実施例2−1の場合と同様に、気相成長法によって
A lx Ga1−x As (Q<xく1)でなるも
のとして形成する(第7図B)次に、半導体層F5上に
、半導体層L5を、上述した実施例2−1の場合と同様
に形成する(第7図C)。 次に、半導体層F5上に、ゲート電極Gを、実施例2−
1の場合と同様に形成する(第7図D)。 次に、半導体層F5上に、半導体層L6を、実施例2−
1の場合と同様に形成し、よって、けでGを埋設し且つ
ゲート電極Gとの間でショットキ接合Jを形成している
半導体層L1を形成する(第7図E)。 次に、半導体層F1上に、半導体層L2を、上述した実
施例2−1の場合と同様に形成する(第7図F)。 次に、半導体層L2の半導体層F1側とは反対側の面上
、及び半導体層L3の半導体層F4側とは反対側の面上
に、それぞれ電極E1、及びF2を、上述した実施例2
−1の場合と同様に形成する。 このようにして、第5図に示す本発明によるショットキ
接合型電界効果トランジスタの第4の実施例を得る。 以上が、第5図に示す本発明によるショットキ接合型電
界効果トランジスタの第4の実施例の製法の実施例であ
る。 このような本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの製法の実施例によれば、上述したところから
明らかなように、極めて簡単な工程で、第5図に示す本
発明による、特徴あるショットキ接合型電界効果トラン
ジスタを容易に製造することができる、という特徴を有
する。 なお、上述においては、本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタにつき、4つの実施例を示したに
止まり、また、本発明によるショットキ接合型電界効果
トランジスタの製法につき、2つの実施例を示したに止
まり、例えば、半導体層L1、L2及びり、3をI n
GaAs系またはInGaASP系でなるものとし、そ
してこのとき半導体層L4をInPでなるものとするな
ど、本発明によるショットキ接合型電界効果トランジス
タ及びその製法のそれぞれにつき本発明の精神を脱する
ことなしに、種々の変型、変更をなし得るであろう。 4、図面の簡単な説明 第1図は、従来のショットキ接合型電界効果トランジス
タを示す路線的断面図である。 第2図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第1の実施例を示す路線的断面図である。 第3図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例における半導体層
L1及びL4の■ネルギバンド図である。 第4図は、第2図に承り本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例における半導体層
L4がA I G、al、、XA sでなる半導体層で
あるときの、そのXに対する半導体層L4及び11間の
伝導帯の底の差ΔE0係を示す図である。 第5図は、本発明によるショットキ接合型電界効果トラ
ンジスタの第4の実施例を示す路線的断面図である。 第6図は、第2図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第1の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
実施例を示す、順次の工程における路線的断面図である
。 第7図は、第5図に示す本発明によるショットキ接合型
電界効果トランジスタの第4の実施例を製造する本発明
によるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法の
実施例を示す、順次の工程における路線的断面図である
。 し1〜[4・・・・・・半導体層 15、L6・・・・・・半導体層L1を構成している半
導体層 G・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極0
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ゲート電極0の
電極素子J、j1.j2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ショットキ接合
E1.E2・・・・・・電極 出願人 日本電信電話公社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的高い比抵′抗を有する第1の半導
体層を有し、 上記第1の半導体層内に、その面に沿う方向に所要の間
隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且つ上
記第1の半導体層との間でショットキ接合を形成してい
るゲート電極が埋設され、 上記第1の半導体層の一方の面上に、上記第1の半導体
層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第
2の半導体層を介してまたは介することなしに第1の電
極が形成され、 上記第1の半導体層の他方の面上に、上記第1の半導体
層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第
3の半導体層を介してまたは介することなしに第2の電
極が形成されているショットキ接合型電界効果トランジ
スタにおいて、 上記第1の半導体層と上記第2の半導体層または上記第
1の電極との間、または上記第1の半導体層と上記第3
の半導体層または上記第2の電極との間に、上記第1の
半導体層と同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有
するとともに、上記第1の半導体層が第1の導電型を有
しているか第2の導電型を有しているかに応じて、上記
第1の半導体層側において、上記第1の半導体層に比し
高い伝導帯の底を有しているかまたは上記第1の半導体
層に比し低い価電子帯の頂を有している第4の半導体層
が介挿されていることを特徴とするショットキ接合型電
界効果トランジスタ。 2、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的高い比抵抗を有する第5の半導体
層上に、その面に沿う方向に所要の間隔を保って配列さ
れている複数の電極素子を有し且つ上記第5の半導体層
との間で第1のショットキ接合を形成しているゲート電
極を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有しづ゛るとともに、上記ゲート電
極を埋設して当該ゲート電極との間で第2のショットキ
接合を形成している第6の半導体層を形成して、上記ゲ
ート電極を埋設し且つ上記ゲート電極との間で上記第1
及び第2のショットキ接合からなるショットキ接合を形
成している上記第5及び第6の半導体層からなる第1の
半導体層を形成する工程と、 上記第1の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的低い比抵抗を有するとともに、上記第1の半導体
層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有して
いるかに応じて、上記第1の半導体層において、上記第
1の半導体層に比し高い伝導帯の底を有しているかまた
は上記第1の半導体層に比し低い価電子帯の頂を有して
いる第4の半導体層を形成する工程とを含むことを特徴
とJるショットキ接合型電界効果トランジスタの製法。 3、特許請求の範囲第2項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記第6の半導体層
を工程において、上記第6の半導体層を、気相成長法に
よって、GaASでなる半導体層に形成し、 上記第4の半導体層を形成する工程において、上記第4
の半導体層を、有機アルミニウムガスを用いた気相成長
法によって、AlxGaトXAs (Q<X≦1)でな
る半導体層に形成することを特徴とするショットキ接合
型電界効果トランジスタの製法。 4、特許請求の範囲第3項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記有機アルミニウ
ムガスとしてトリメデルアルミニウムガスまたはトリエ
チルアルミニウムガスを用いることを特徴とするショッ
トキ接合型電界効果トランジスタの製法。 5、第1の導電型または第1の導電型とは逆の第2の導
電型を有し且つ比較的低い比抵抗を有する第3の半導体
層上に、それと同じ導電型を有し且つ比較的低い比抵抗
を有する第4の半導体層を形成する工程と、 上記第4の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有するとともに、上記第4の半導体
層が第1の導電型を有しているか第2の導電型を有して
いるかに応じて、上記第4の半導体層の上記第3の半導
体層側とは反対側に比し低い伝導帯の底を有しているか
または上記第4の半導体層の上記第3の半導体層側とは
反対側に比し高い価電子帯の頂を有している第5の半導
体層を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、その面に沿う方向に所要の間
隔を保って配列されている複数の電極素子を有し且つ上
記第5の半導体層との間で第1のショットキ接合を形成
しているゲート電極を形成する工程と、 上記第5の半導体層上に、それと同じ導電型を有し且つ
比較的高い比抵抗を有するとともに、上記ゲート電極を
埋設して当該ゲート電極との間で第2のショットキ接合
を形成している第6の半導体層を形成して、上記ゲート
電極を埋設し且つ上記ゲート電極との間で上記第1及び
第2のショットキ接合からなるショットキ接合を形成し
ている上記第5及び第6の半導体層からなる第1の半導
体層を形成する工程とを含むことを特徴とするショット
キ接合型電界効果トランジスタの製法。 6゜特許請求の範囲第5項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記第4の半導体層
を形成する工程において、上記第4の半導体層を、有機
アルミニウムガスを用いた気相成長法によって、Atx
Gal、As (0<x≦1)でなる半導体層に形成し
、 上記第5の半導体層を形成づ−る工程において、上記第
5の半導体層を、気相成長法によってGaASでなる半
導体層に形成し、上記第6の半導体層を形成する工程に
おいて、上記第6の半導体層を、気相成長法によって、
GaAsでなる半導体層に形成することを特徴とするシ
ョットキ接合型電界効果トランジスタの製法。 7、特許請求の範囲第6項記載のショットキ接合型電界
効果トランジスタの製法において、上記有機アルミニウ
ムガスとしてトリメデルアルミニウムガスを用いること
を特徴とするショットキ接合型電界効果トランジスタの
製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057989A JPS60201664A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | シヨツトキ接合型電界効果トランジスタ及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057989A JPS60201664A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | シヨツトキ接合型電界効果トランジスタ及びその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201664A true JPS60201664A (ja) | 1985-10-12 |
Family
ID=13071416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59057989A Pending JPS60201664A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | シヨツトキ接合型電界効果トランジスタ及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201664A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143870A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
| JPH03198382A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Hitachi Ltd | 縦型電界効果トランジスタの製造方法 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP59057989A patent/JPS60201664A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63143870A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
| JPH03198382A (ja) * | 1989-12-27 | 1991-08-29 | Hitachi Ltd | 縦型電界効果トランジスタの製造方法 |
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