JPS6199379A - 電界効果型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ｎチャンネル電界効果型トランジスタを構成
している電界効果型半導体装置、及びｎチャンネル電界
効果型トランジスタとｎチャンネル電界効果型トランジ
スタとを構成している電界効果型半導体装置に関する。

【夏匹盈韮 ｎチャンネル電界効果型トランジスタを構成している電
界効果型半導体装置として、従来、第１図を伴なって次
に述べる構成を有するものが提案されている。

すなわち、例えばＧａＡｓでなる半絶縁性基板１上に、
ｎ型不純物及びｎ型不純物のいずれもドープさせていな
い（ｎ型不純物及びｎ型不純物のいずれも積極的ドープ
させることなしに形成されている）、または例えば１０
　”ａ　ｔ　。

ｍ／Ｃｍ３以下というような十分低いｐ型またはｎ型不
純物濃度を有する、例えばＧａＡｓでなる半導体Ｂ２と
、その半導体層２に比し広い禁止帯幅を有する、例えば
Ａ　Ｉ　）Ｇａ１−ｘ　ＡＳ（０＜Ｘ＜１）でなるｐ型
の半導体層３と、その半導体層３に比し高いｎ型不純物
濃度を有し且つ半導体Ｂ３に比し狭い禁止帯幅を有する
、例えばＧａＡＳでなる半導体層４とが、それらの順に
積層されている積層体５が形成されている。

しかして、積層体５の半導体層４上に、電極６が、半導
体層４との間でショットキ接合９を形成するように、ス
トライプ状に、局部的に、形成されている。

また、積層体５の半導体ＩＩ４上に、電極６を幅方向に
挟んだ両位置において、電極７及び８が、半導体層４と
の間でオーミック接触するように、電極６と並置して、
形成されている。

よって、半導体層２をｐチャンネル形成用層とし、また
、半導体層３を正孔供給用層とし、さらに、半導体層４
をショットキ接合形成相兼電極付用層とし、また、電極
７．８及び６をそれぞれソース電極、ドレイン電極及び
ゲート電極としているｎチャンネル電界効果型トランジ
スタが構成されている。

以上が、従来提案されているｎチャンネル電界効果型ト
ランジスタを構成している電界効果型半導体装置の構成
である。

このような構成を有するｎチャンネル電界効果型トラン
ジスタを構成している電界効果型半導体装置によれば、
ソース電極としての電極７と、ゲート電極としての電極
６との間に、ｆｌ制御電圧が印加されていない状態で、
または、電極６側を正とする制御電圧が所定の値（閾値
電圧）以上の値で印加されている状態では、半導体層４
と電極６との間のショットキ接合９から、半絶縁性基板
１側に向って、ｐチャンネル形成用層としての半導体層
２の、正孔供給用層としての半導体層３側まで広がって
いる空乏層のためｐチャンネル形成用層としての半導体
層２の半導体層３側に、２次元正孔ガス形成層としての
ｐチャンネル層１０は間断されているか間断されており
、よって、ソース電極としての電極７と、ドレイン電極
としての電極８との間は、オフの状態である。

しかしながら、このような状態から、ソース電極として
の電極７と、ゲート電極としての電極６との間に、電極
６側を負とする制御電圧を印加させるか、または、電極
７及び６間に電極６側を負として印加している制御電圧
の値を、負方向に大にすれば、ショットキ接合９から、
半導体層２の半導体層３側まで広がっている空乏層が、
ショットキ接合９側に後退するため、正孔供給用層とし
ての半導体層３からの正孔が、半導体層２の半導体層３
側に蓄積する機描で、半導体層２の半導体層３側にｎチ
ャンネル形成用層１０が間断のないものとして形成され
、よって、ソース電極としての電極７と、ドレイン電極
としての電極８との間が、オン状態になるまた、そのオ
ン状態において、制御電圧の値を負方向に大に変更すれ
ば、これに応じてｎチャンネル形成用層１０に蓄積され
る電子の口が大に変更する。

このため、ソース電極としての電極７と、ドレイン電極
としての電極８との間に、負荷（図示せず）を通じて、
所要の電源を接続した状態で、ソース電極としての電極
７と、ゲート電極としての電極６との間に制御電圧を印
加させることによって、その制６１１電圧の値に応じて
制御された電流を、負荷に供給することができる、とい
うｎチャンネル電界効果型トランジスタとしての１ｍ　
（１ｇが得られる。

また、従来、ｎチャンネル電界効果型トランジスタを構
成している電界効果型半導体装置として、第２図を伴な
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、第１図で上述したと同様の半絶縁性体基板１
上に、第１図で上述した半導体Ｗ！ｉ２と同様の半導体
層１２と、その半導体層１２に比し広い禁止帯幅を有す
る、例えばＡ　Ｉ　ｘＧａｌ−ｘ　Ａ　ｓ　（０’＜　
ｘ　＜　１　）でなるｎ型の半導体層１３と、その半導
体層１３に比し高いｎ型不純物濃度を有し且つ半導体層
１３に比し狭い禁止帯幅を有する、例えばＧａＡｓでな
る半導体層１４とが、それらの順に積層されている積層
体１５が形成されている。

しかして、積層体１５の半導体層１４上に、電極１６が
、半導体層１４との間でショットキ接合１９を形成する
ように、ストライプ状に、局部的に、形成されている。

また、積層体１５の半導体層１４上に、電極１６を幅方
向に挟んだ駒位置において、電５ｉｉ１７及び１８が、
半導体層１４との間でオーミック接触するように、電極
１６と並置して、形成されている。

よって、半導体層１２をｎチャンネル形成用層とし、ま
た、半導体層１３を電子供給用層とし、ざらに、半導体
層１４をショットキ接合形成用兼電極付用層とし、また
、電極１７．１８及び１６をそれぞれソース電極、ドレ
イン電極及びゲート電極としているｎチャンネル電界効
果型トランジスタＵ１が構成されている。

以上が、従来提案されているｎチャンネル電界効果型ト
ランジスタを構成している電界効果型半導体装置の構成
である。

このような構成を有するｎチャンネル電界効果型トラン
ジスタを構成している電界効果型半導体装置によれば、
ソース電極としての電極１７と、グー１〜電極としての
電極１６との間に、制御電圧が印加されてシ）ない状態
で、または、電極１６側を負とする制御電圧が所定の値
（ｒｊ４１電圧）以上の値で印加されている状態では、
半導体Ｗ１１４と電極１６との間のショットキ接合１９
から、半絶縁性基板１側に向って、ｎチャンネル形成用
層としての半導体層１２の、電子供給用層としての半導
体層１３側まで広がっている空乏層のため、ｎチャンネ
ル形成用層としての半導体層１２の半導体層１３側に、
２次元電子ガス形成層としてのｎチャンネル層２０は間
断されており、よって、ソース電極としての電極ぬ７と
、ドレイン電極としての電極１８との間は、オフの状態
である。

しかしながら、このような状態から、ソース電極として
の電極電極１７と、ゲート電極としての電極１６との間
に、制御電圧を印加させるか゛、または、電極１７及び
１６間に印加している制御電圧の値を正方向に大にすれ
ば、ショットキ接合１９から、半導体層１２の半導体層
１３側まで広がっている空乏層が、ショットキ接合１９
側に後退するため、電子供給用層としての半導体層１３
からの電子が、半導体層１２の半導体層１３側に蓄積す
る機構で、半導体層１２の半導体層１３側のｎチャンネ
ル形成用層２０が、間断のないものとして形成され、よ
ってソース電極としての電極１７と、ドレイン電極とし
ての電極１８との間が、オン状態になる。

このため、ソース電極としての電極１７と、ドレイン電
極としての電極１８との間に、負荷（図示眩ず）を通じ
て、所要の電源を接続した状態で、ソース電極としての
電極１７と、ゲート電極としての電極１６との間に制御
電圧を印加させることによって、その制ｍ電圧の値に応
じて制御された電流を、負荷に供給することができる、
というｎチャンネル電界効果型トランジスタとしての機
能が得られる。

ざらに、従来、ｎチャンネル電界効果型トランジスタと
ｎチャンネル電界効果型トランジスタとを構成している
電界効果型半導体装置として、第３図を伴なって次に述
べる構成と°有するものが提案されている。

すなわち、第１図で上述したと同様の半絶縁性基板１上
に、第１図で上述したと同様に、半導体層２．３及び４
がそれらの順に積層されている積層体５が形成されてい
る。

しかして、その積層体５の半導体層４上に、第１図で上
述したと同様に、電極６が、半導体層４との間でショッ
トキ接合９を形成するように、ストライプ状に、局部的
に、形成されている。

また、積層体５の半導体層４上に、第１図で上述したと
同様に、電極６を幅方向に挟んだ両位置において、電極
７及び８が、半導体層４との間でオーミック接触するよ
うに、電極６と並置して、形成されている。

よって、第１図の場合と同様に、半導体１！２をｐチャ
ンネル形成用層とし、また、半導体層３を正孔供給用層
とし、さらに、半導体層４をショットキ接合形成相兼電
極付用層とし、また、電極７．８及び６をそれぞれソー
ス電極、ドレイン電極及びゲート電極としているｐチャ
ンネル電界効果型トランジスタＵ１が構成されていす る。

また、上述した積層体５の半導体層４上に、第２図で上
述したと同様の、半導体層１２．１３及び１４がそれら
の順にｆｌ！ＩＷｊされている＆！ＩＷ！１体１５が、
上述したｐチャンネル電界効果型トランジスタＵ１の電
極１６．１７及び１８を形成している領域外の領域にお
いて、局部的に、形成されている。

しかして、積層体１５の半導体層１４上に、第１図で上
述したと同様に、電極１６が、半導体層１４との間でシ
ョットキ接合１９を形成するように、ストライプ状に、
局部的に、形成されている。

また、８１層体１５の半導体層１４上に、第１図で上述
したと同様に、電極１６を幅方向に挟んだ両位置におい
て、電極１７及び１８が、半導体層１４との間でオーム
接触するように、電極１６と並置して形成されている。

よって、第２図の場合と同様に、半導体層１２をｎチャ
ンネル形成用層とし、また、半導体層１３を電子供給用
層とし、さらに、半導体層１４をショットキ接合形成相
兼電極付用層とし、また、電極１７．１８及び１６をそ
れぞれソース電極、ドレイン電極及びゲート電極として
いるｎチャンネル電界効果型トランジスタＵ２が構成さ
れている。

以上が、従来提案されているｎチャンネル電界効果型ト
ランジスタとｎチャンネル電界効果型トランジスタとを
構成している電界効果型半導体装置の構成である。

このような構成を有するｎチャンネル電界効果型トラン
ジスタとｎチャンネル電界効果型トランジスタとを構成
している電界効果型半導体装置によれば、そのｐチャン
ネル電界効果型トランジスタＵ１についてみれば、それ
が第１図で上述したｎチャンネル電界効果型トランジス
タと同様の構成を有するので、第１図で上述したと同様
のｎチャンネル電界効果型トランジスタとしての機能が
得られる。

また、ｎチャンネル電界効果型トランジスタＵ２につい
てみても、それが第２図で上述したｎチャンネル電界効
果型トランジスタと同様の構成を有するので、第２図で
上述したと同様のｎチャンネル電界効！！型トランジス
タとしての機能が得られる。

従って、第３図に示すｎチャンネル電界効果型トランジ
スタとｎチャンネル電界効果型トランジスタとを構成し
ている電界効果型半導体装置によれば、そのｐチャンネ
ル電界効果型トランジスタＵ１と、ｎチャンネル電界効
果型トランジスタＵ２とを適当に接続して用いることに
よって、インバータなどの相補型回路としての機能を得
ることができる。

発明が解決しようとする間　。

第１図に示す従来のｐチ１？ンネル電界効果型トランジ
スタを構成している電界効果型半導体装置の場合、その
ｐチャンネル形成用層としての半導体Ｗ１２の、正孔供
給用層としての半導体層３側に、ｐチャンネル層１０が
間断のないものとして形成されているとぎ、そのｐチャ
ンネルｗ！Ｊ１０の正孔が、半導体層３及び４、ショッ
トキ接合９、及びゲート電極としての電極６をそれらの
順に通って、外部に漏洩するおそれを有する。

また、このために、正孔供給層としての半導体層３を、
それが上述したように外部に漏洩する正孔に対して障壁
層として作用するように、半導体層２に比し十分広い禁
止帯幅を有する半導体で形成すれば、半導体層２の半導
体！！３側にｐチャンネル層１０を間断のないものとし
て形成するに要する、ソース電極としての電極７とゲー
ト電極としての電極６との間に印加する制ｍ＋電圧、す
なわち、ｎチャンネル電界効果型トランジスタをオフ状
態から、オン状態にする制御電圧の閾値電圧が、所要の
範囲値で得られず、ｎチャンネル電界効果型トランジス
タの適用範囲が制限される、などの欠点を有していた。

また、第３図に示す従来のｐチャンネル電界効果型トラ
ンジスタＵ１とｎチャンネル電界効果型トランジスタＵ
２とを構成している電界効果型半導体装置の場合、その
ｎチャンネル電界効果型トランジスタＵ２を構成してい
るｎチャンネル形成用層としての半導体層１３と、ショ
ットキ接合形成用薄電極付用層としての半導体層１４と
が、それら半導体層１３及び１４に対応している、ｐチ
ャンネル電界効果型トランジスタＵ１を構成している半
導体層３及び４とは異なる導？ｆｉ型を有していなけれ
ばならないために、ｎチャンネル電界効果型トランジス
タＵ２が、ｐチャンネル電界効果型トランジスタＵ１を
構成している積層体５上に積重ねられてい為構成を有し
ているものである。

このため、ｐチャンネル電界効果型トランジスタＵ１と
ｎチャンネル電界効果型トランジスタＵ２とを構成して
いる電界効果型半導体装置が、全体として複雑、大型化
し、また、その電界効果型半導体装置を製造するのに困
難を伴う、などの欠点を有していた。

μ　を解決するための手段 よって、本発明は、上述した欠点のない、新規なｎチャ
ンネル電界効果型トランジスタを構成している電界効果
型半導体装置、及びｎチャンネル電界効果型トランジス
タとｎチャンネル電界効果型トランジスタとを構成して
いる電界効果型半導体装はを提案するものである。

本願第１番目の発明による電界効果型半導体装置は、次
に述べる構成を有する。

すなわち、半絶縁性基板上に、ｎ型不純物及びｎ型不純
物のいずれもドープさせていない、または十分低いｐ型
またはｎ型不純物１１度を有するＭｌの半導体層と、ｎ
型不純物及び０型不純物のいずれもドープさせていない
、または十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ
上記第１の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第２の
半導体層とが、それらの順に積層されている積層体が形
成されている。

しかして、その積層体上に、上記第１及び第２の半導体
層に比し高いｎ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半導
体層に比し狭い禁止帯幅を有する第４の半導体層が、ス
トライプ状に、局部的に、形成されている。

また、積層体内に、上記第４の半導体層を幅方向に挟ん
だ再位置において、上記第１及び第２の半導体層に比し
高いｎ型不純物濃度を有する第１及び第２の半導体領域
が、上記第２の半導体層の表面側から、少（とも上記第
１の半導体層内に達する深さに、局部的に、形成されて
いる。

さらに、上記第１及び第２の半導体領域に第１及び第２
の電極がそれぞれ付され、また、上記第４の半導体層に
第３の電極が付されている、よって、上記第１及び第２
の半導体領域をそれぞれソース領域及びドレイン領域と
し、上記積層体の上記第１の半導体層の上記第１及び第
２の半導体領域間の領域をｐチャンネル形成用層とし、
上記第１、第２及び第３の電極をそれぞれソース電極、
ドレイン電極及びゲート電極としているｎチャンネル電
界効果型トランジスタが構成されている。

以上が、本願第１番目の発明による電界効果型半導体装
置の構成である。

また、本願第２番目の発明による電界効果型半導体装置
は、上述した本願第１番目の発明による電界効果型半導
体装置において、その第１及び第２の半導体層による積
層体が、半導体基板上に、ｎ型不純物及びｎ型不純物の
いずれもドープされていない、または十分低いｐ型また
はｎ型不純物濃度を有し且つ上記第１の半導体層に比し
広い禁止帯幅を有する第３の半導体層を介して、形成さ
れている、ということを除いで、本願第１番目の発明に
よる電界効果型半導体装置と同様の構成を有する。

さらに、本願第３番目の発明による電界効果型半導体装
置は、次に述べる構成を有する。

すなわち、本願第１番目の発明による電界効果型半導体
装置の場合と同様に、半絶縁性基板上に、ｎ型不純物及
びｎ型不純物のいず、れもドープさせていない、または
十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有する第１の半導
体層と、ｎ型不純物及びｎ型不純物のいずれもドープさ
せていない、または十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度
を有し且つ上記第１の半導体層に比し広い禁止帯幅を有
する第２の半導体層とが、それらの順に積層されている
Ｖ４層体が形成されている。

しかして、その上記積層体上に、本願第１番目の発明に
よる電界効果型半導体装置の場合と同様に、上記第１及
び第２の半導体層に比し高いｎ型不純物濃度を有し且つ
上記第２の半導体層に比し狭い禁止帯幅を有する第４の
半導体層が、ストライプ状に、局部的に、形成されてい
る。

また、上記積層体内に、本願第１番目の発明による電界
効果型半導体装置の場合と同様に、上記第４の半導体層
を幅方向に挟んだ両位置に髪。

おいて、上記第１及び第２の半導体層に比し高いｎ型不
純物濃度を有する第１及び第２の半導体領域が、上記第
２の半導体層の表面側から、少くとも上記第１の半導体
層内に達する深さに、局部的に、形成されている。

なおさらに、上記第１及び第２の半導体領域に、本願第
１番目の発明による電界効果型半導体装置の場合と同様
に、第１及び第２の電極がそれぞれ付され、また、上記
第４の半導体層に第３の電極が付されている。

また、上記積層体上に、上記第１及び第２の半導体層に
比し高いｎ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半導体層
に比し狭い禁止帯幅を有する、ストライプ状に、局部的
に形成された第５の半導体層を介して、または介するこ
となしに第６の電極が付されている。

さらに、上記積層体内に、上記第６の電極を幅方向に挟
んだ両位置において、上記第１及び第２の半導体層に比
し高いｎ型不純物濃度を有する第３及び第４の半導体領
域が、上記第２の半導体層の表面側から、少くとも上記
第１の半導体層内に達する深さに、局部的に、形成され
ている。

なおさらに、上記第３及び第４の半導体領域に第４及び
第５の電極がそれぞれ付されている。

よって、上記第１及び第２の半導体領域をそれぞれソー
ス領域及びドレイン領域とし、上記積層体の上記第１の
半導体層の上記第１及び第２の半導体基板上の領域をｎ
チャンネル形成用層とし、上記第１、第２及び第３の電
１量をそれぞれソース電極、ドレイン電極及びゲート電
極としている、本願第１番目の発明による電界効果型半
導体装置の場合と同様のｐチャンネル電界効果型１〜ラ
ンジスタが構成され、且つ上記第３及び第４の半導体領
域をそれぞれソース領域及びドレイン領域とし、上記積
層体の上記第１の半導体層の上記第３及び第４の半導体
領域間の領域をｎチャンネル形成用層とし、上記第４第
５及び第６の電極をそれぞれソース電極、ドレイン電極
及びゲート電極とするｎチャンネル電界効果型トランジ
スタが構成されている。

以上が、本願第３番目の発明による電界効果型半導体装
置の構成ひある。

なおさらに、本願第４番目の発明による電界効果型半導
体装置は、上述した本願第３番目の発明による電界効果
型半導体装置において、その第１及び第２の半導体層に
よる積層体が、本願第１番目の発明による電界効果型半
導体装置の場合と同様に、半導体基板上に、ｎ型不純物
及びｎ型不純物のいずれもドーフブされていない、また
は十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ上記第
１の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第３の半導体
層を介して、形成されている、ということを除いて、本
願第３番目の発明による電界効果型半導体装置と同様の
構成を肴する。

作　　用 上述した本願第１番目の発明による電界効果型半導体装
置の場合、ソース電極としての第１の電極と、ゲート電
極としての第３の電極との間に、制御電圧が印加されて
いない状態で、または、ゲート電極としての第３の電極
側を負とする制御電圧が所定の値（閾値電圧）以下の値
で印加されている状態では、積層体を構成している第１
の半導体層の、ｐチャンネル形成用層としての、ソース
領域としての第１の半導体領域とドレイン領域としての
第２の半導体領域との間の＠域のエネルギバンドの価電
子帯の頂が第５図Ａに示すように、その全域に亘って、
フェルミレベルの近傍ではあるが、そのフェルミレベル
より高いレベルにあるため、第１の半導体層の、ｐチャ
ンネル形成用層としての、第１及び第２の半導体領域間
の領域の第２の半導体層側に、２次元ホールガス形成層
としてのｐチャンネル層は形成されていず、よって、ソ
ース電極としての第１の電極と、ドレイン電極としての
第２の電極との間がオフ状態である。

しかしながら、このような状態から、ソース電極として
の第１の電極と、ゲート電極としての第３の電極との間
に、制御電圧を印加させるか、または、第１及び第３の
電極間に第３の電極側を負として印加している制御電圧
の値を大、にすれば、上述した第１の半導体層の、ｐチ
ャンネル形成用層としての、ソース領域としての第１の
半導体領域とドレイン領域としての第２の半導体領域と
の間の領域のエネルギバンドの価電子帯の頂が、第５図
Ｂに示すように、第２の半導体層側において、フェルミ
レベルより低いレベルになるため、第１及び第２の半導
体領域のいずれか一方または双方から、正孔が、ｐ　、
チャンネル形成用層としての、第１の半導体層の、第１
及び第２の半導体領域間の領域の第２の半導体層側に蓄
積し、よって、ｐチャンネル形成用層としての、第１の
半導体層の、第１及び第２の半導体領域間の領域の第２
の半導体層側に、２次元ホールガス形成層としてｐチャ
ンネル層が形成され、よって、ソース電極としての第１
の電極と、ドレイン電極としての第２の電極との間が、
オン状態になる。

また、そのオン状態において、制（２Ｉｌ電圧の値を大
にまたは小に変更すれば、これに応じて、ｐチャンネル
層に蓄積される電子のωが大にまたは小に変更する。

このため、ソース電極としての第１の電極をドレイン電
極としての第２の電極との間に、負荷を通じて、所要の
電源を接続した状態で、ソース電極としての第１の電極
と、ゲート電極としての第３の電極との間に制御電圧を
印加させることによって、その＄Ｑ　１ｍ　ｆｆｉ圧の
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、というｐチャンネル電界効果型トランジスタとし
ての機能が得られる。

また、上述した本願第１番目の発明による電界効果型半
導体装置の場合、第１の半導体層のチャンネル形成用層
としての第１及び第２の半導体層１４間の領域の第２の
半導体層側に形成されるｐチャンネル層からの正孔が、
第２の半導体層、第４の半導体層及びゲート電極として
の第３の電極を通じて外部に漏洩せんとしても、第２の
半導体層が第１の半導体層に比し広い禁止帯幅を有し・
ているので、それがその第２の半導体層によって有効に
阻止される。

さらに、上述した本願第１番目の発明による電界効果型
半導体装置の場合、第４の半導体層のｎ型不純物濃度及
び厚さの少くとも１つを変更することによって、上述し
た閾値電圧を所望の範囲値にすることができる。

また、上述した本願第２番目の発明による電界効果型半
導体装置の場合、それが、上述した本願Ｍ１番目の発明
による電界効果型半導体装置において、その半導体基板
と、積層体との間に、その積層体を構成している第１の
半導体層に比し広い禁止帯幅を有している第３の半導体
層が介挿されていることを除いて、上述した本願第１番
目の発明による電界効果型半導体装置の構成と同様の構
成を有するので、本願第１番目の発明による電界効果型
半導体装置と同様に、ｐチャンネル電界効果型トランジ
スタとしての機能が得られるとともに、第１の半導体層
のチャンネル形成用層としての第１及び第２の半導体領
域間の領域の第２の半導体層側に形成されるｐチャンネ
ル層からの正孔が、外部に漏洩せんとするのが、有効に
阻止される。

しかしながら、本願第２番目の発明による電界効果型半
導体装置の場合、第１の半導体層のチャンネル形成用層
としての第１及び第２の半導体領域間の領域の第２の半
導体領域側に形成されるｐチャンネル層からの正孔が、
第３の半導体層を通じて半導体基板に漏洩せんとしても
、第３の半導体層を有し、そしてそれが第１の半導体層
に比し広い禁止帯幅を有しているので、その漏洩が第３
の電界効果型半導体装置によって有効に阻止される。

また、本願第３番目の発明に及び本願第４番目の発明に
よる電界効果型半導体装置の場合、正孔が半絶縁性基板
側に漏洩されるのが有効に阻止される。

実施例 第４図は、特許請求の範囲第１項に記載されている本発
明によるｐチャンネル電界効果型トランジスタの構成を
有する電界効果型半導体装置の実施例を示し、第５図に
示すエネルギバンドを呈して動作する・・。

また、第６図は、特許請求の範囲第２項に記載されてい
る本発明によるｐチャンネル電界効果型トランジスタと
ｎチャンネル電界効果トランジスタとの構成を有する電
界効果型半導体装置を示す。

さらに、第７図及び第８図は、それぞれ特許請求の範囲
第３及び第４項に記載されている本発明による電界効果
型半導体装置を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、従来の電界効果型半導体
装置を示す路線的断面図である。 第４図は、本発明による電界効果型半導体装置の実施例
を示す路線的断面図である。 第５図は、その説明に供するエネルギバンド図である。 第６図〜第８図は、本発明の電界効果型半導体装置の他
の実施例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半絶縁性基板上に、ｐ型不純物及びｎ型不純物のい
   ずれもドープさせていない、または十分低いｐ型または
   ｎ型不純物濃度を有する第１の半導体層と、ｐ型不純物
   及びｎ型不純物のいずれもドープさせていない、または
   十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ上記第１
   の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第２の半導体層
   とが、それらの順に積層されている積層体が形成され、 上記積層体上に、上記第１及び第２の半導 体層に比し高いｐ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半
   導体層に比し狭い禁止帯幅を有する第４の半導体層が、
   ストライプ状に、局部的に、形成され、 上記積層体内に、上記第４の半導体層を幅 方向に挟んだ両位置において、上記第１及び第２の半導
   体層に比し高いｐ型不純物濃度を有する第１及び第２の
   半導体領域が、上記第２の半導体層の表面側から、少く
   とも上記第１の半導体層内に達する深さに、局部的に、
   形成され、 上記第１及び第２の半導体領域に第１及び 第２の電極がそれぞれ付され、 上記第４の半導体層に第３の電極が付され、よつて、上
   記第１及び第２の半導体領域を それぞれソース領域及びドレイン領域とし、上記積層体
   の上記第１の半導体層の上記第１及び第２の半導体領域
   間の領域をｐチャンネル形成用層とし、上記第１、第２
   及び第３の電極をそれぞれソース電極、ドレイン電極及
   びゲート電極としているｐチャンネル電界効果型トラン
   ジスタが構成されていることを特徴とする電界効果型半
   導体装置。 ２、半絶縁性基板上に、ｐ型不純物及びｎ型不純物のい
   ずれもドープさせていない、または十分低いｐ型または
   ｎ型不純物濃度を有する第１の半導体層と、ｐ型不純物
   及びｎ型不純物のいずれもドープさせていない、または
   十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ上記第１
   の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第２の半導体層
   とが、それらの順に積層されている積層体が、ｐ型不純
   物及びｎ型不純物のいずれもドープさせていない、また
   は十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ上記第
   １の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第３の半導体
   層を介して、形成され、上記積層体上に、上記第１及び
   第２の半導 体層に比し高いｐ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半
   導体層に比し狭い禁止帯幅を有する第４の半導体層が、
   ストライプ状に、局部的に、形成され、 上記積層体内に、上記第４の半導体層を幅 方向に挟んだ両位置において、上記第１及び第２の半導
   体層に比し高いｐ型不純物濃度を有する第１及び第２の
   半導体領域が、上記第２の半導体層の表面側から、少く
   とも上記第１の半導体層内に達する深さに、局部的に、
   形成され、 上記第１及び第２の半導体領域に第１及び 第２の電極がそれぞれ付され、 上記第４の半導体層に第３の電極が付され、よつて、上
   記第１及び第２の半導体領域を それぞれソース領域及びドレイン領域とし、上記積層体
   の上記第１の半導体層の上記第１及び第２の半導体領域
   間の領域をｐチャンネル形成用層とし、上記第１、第２
   及び第３の電極をそれぞれソース電極、ドレイン電極及
   びゲート電極としているｐチャンネル電界効果型トラン
   ジスタが構成されていることを特徴とする電界効果型半
   導体装置。 ３、半絶縁性基板上に、ｐ型不純物及びｎ型不純物のい
   ずれもドープさせていない、または十分低いｐ型または
   ｎ型不純物濃度を有する第１の半導体層と、ｐ型不純物
   及びｎ型不純物のいずれもドープさせていない、または
   十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ上記第１
   の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第２の半導体層
   とが、それらの順に積層されている積層体が形成され、 上記積層体上に、上記第１及び第２の半導 体層に比し高いｐ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半
   導体層に比し狭い禁止帯幅を有する第４の半導体層が、
   ストライプ状に、局部的に、形成され、 上記積層体内に、上記第４の半導体層を幅 方向に挟んだ両位置において、上記第１及び第２の半導
   体層に比し高いｐ型不純物濃度を有する第１及び第２の
   半導体領域が、上記第２の半導体層の表面側から、少く
   とも上記第１の半導体層内に達する深さに、局部的に、
   形成され、 上記第１及び第２の半導体領域に第１及び 第２の電極がそれぞれ付され、 上記第４の半導体層に第３の電極が付され、上記積層体
   上に、上記第１及び第２の半導 体層に比し高いｎ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半
   導体層に比し狭い禁止帯幅を有する、ストライプ状に、
   局部的に形成された第５の半導体層を介して、または介
   することなしに、第６の電極が付され、 上記積層体内に、上記第６の電極を幅方向 に挟んだ両位置において、上記第１及び第２の半導体層
   に比し高いｎ型不純物濃度を有する第３及び第４の半導
   体領域が、上記第２の半導体層の表面側から、少くとも
   上記第１の半導体層内に達する深さに、局部的に、形成
   され、 上記第３及び第４の半導体領域に第４及び 第５の電極がそれぞれ付され、 よって、上記第１及び第２の半導体領域を それぞれソース領域及びドレイン領域とし、上記積層体
   の上記第１の半導体層の上記第１及び第２の半導体領域
   間の領域をｐチャンネル形成用層とし、上記第１、第２
   及び第３の電極をそれぞれソース電極、ドレイン電極及
   びゲート電極としているｐチャンネル電界効果型トラン
   ジスタが構成され、且つ上記第３及び第４の半導体領域
   をそれぞれソース領域及びドレイン領域とし、上記積層
   体の上記第１の半導体層の上記第３及び第４の半導体領
   域間の領域をｎチャンネル形成用層とし、上記第４、第
   ５及び第６の電極をそれぞれソース電極、ドレイン電極
   及びゲート電極としているｎチャンネル電界効果型トラ
   ンジスタが構成されていることを特徴とする電界効果型
   半導体装置。 ４、半絶縁性基板上に、ｐ型不純物及びｎ型不純物のい
   ずれもドープさせていない、または十分低いｐ型または
   ｎ型不純物濃度を有する第１の半導体層と、ｐ型不純物
   及びｎ型不純物のいずれもドープさせていない、または
   十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ上記第１
   の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第２の半導体層
   とが、それらの順に積層されている積層体が、ｐ型不純
   物及びｎ型不純物のいずれもドープさせていない、また
   は十分低いｐ型またはｎ型不純物濃度を有し且つ上記第
   １の半導体層に比し広い禁止帯幅を有する第３の半導体
   層を介して、形成され、上記積層体上に、上記第１及び
   第２の半導 体層に比し高いｐ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半
   導体層に比し狭い禁止帯幅を有する第４の半導体層が、
   ストライプ状に、局部的に、形成され、 上記積層体内に、上記第４の半導体層を幅 方向に挟んだ両位置において、上記第１及び第２の半導
   体層に比し高いｐ型不純物濃度を有する第１及び第２の
   半導体領域が、上記第２の半導体層の表面側から、少く
   とも上記第１の半導体層内に達する深さに、局部的に、
   形成され、 上記第１及び第２の半導体領域に第１及び 第２の電極がそれぞれ付され、 上記第４の半導体層に第３の電極が付され 上記積層体上に、上記第１及び第２の半導 体層に比し高いｎ型不純物濃度を有し且つ上記第２の半
   導体層に比し狭い禁止帯幅を有する、ストライプ状に、
   局部的に形成された第５の半導体層を介して、または介
   することなしに、第６の電極が付され、 上記積層体内に、上記第６の電極を幅方向 に挟んだ両位置において、上記第１及び第２の半導体層
   に比し高いｎ型不純物濃度を有する第３及び第４の半導
   体領域が、上記第２の半導体層の表面側から、少くとも
   上記第１の半導体層内に達する深さに、局部的に、形成
   され、 上記第３及び第４の半導体領域に第４及び 第５の電極がそれぞれ付され、 よって、上記第１及び第２の半導体領域を それぞれソース領域及びドレイン領域とし、上記積層体
   の上記第１の半導体層の上記第１及び第２の半導体領域
   間の領域をｐチャンネル形成用層とし、上記第１、第２
   及び第３の電極をそれぞれソース電極、ドレイン電極及
   びゲート電極としているｐチャンネル電界効果型トラン
   ジスタが構成され、且つ上記第３及び第４の半導体領域
   をそれぞれソース領域及びドレイン領域とし、上記積層
   体の上記第１の半導体層の上記第３及び第４の半導体領
   域間の領域をｎチャンネル形成用層とし、上記第４、第
   ５及び第６の電極をそれぞれソース電極、ドレイン電極
   及びゲート電極としているｎチャンネル電界効果型トラ
   ンジスタが構成されていることを特徴とする電界効果型
   半導体装置。