JPS62203371A - 高速半導体装置 - Google Patents
高速半導体装置Info
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- JPS62203371A JPS62203371A JP61045362A JP4536286A JPS62203371A JP S62203371 A JPS62203371 A JP S62203371A JP 61045362 A JP61045362 A JP 61045362A JP 4536286 A JP4536286 A JP 4536286A JP S62203371 A JPS62203371 A JP S62203371A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
- H10D62/82—Heterojunctions
- H10D62/824—Heterojunctions comprising only Group III-V materials heterojunctions, e.g. GaN/AlGaN heterojunctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D48/00—Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
- H10D48/30—Devices controlled by electric currents or voltages
- H10D48/32—Devices controlled by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H10D48/36—Unipolar devices
- H10D48/362—Unipolar transistors having ohmic electrodes on emitter-like, base-like, and collector-like regions, e.g. hot electron transistors [HET], metal base transistors [MBT], resonant tunnelling transistors [RTT], bulk barrier transistors [BBT], planar doped barrier transistors [PDBT] or charge injection transistors [CHINT]
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- Bipolar Transistors (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】
〔概要〕
本発明は、共鳴ｌ・ンネリング効果を利用するホット・
エレクトロン・トランジスタと呼ばれる高速半導体装置
に於いて、コレクタ側にベース層からのキャリヤのうち
特定のエネルギを有するもののみを通過させるサブ・ハ
ンドが生成される超格子を設けることに依り、エミツタ
層から共鳴トンネリング効果でベース層に注入されたキ
ャリヤのみをコレクタ電流として取り出すことができる
ようにしたものである。
エレクトロン・トランジスタと呼ばれる高速半導体装置
に於いて、コレクタ側にベース層からのキャリヤのうち
特定のエネルギを有するもののみを通過させるサブ・ハ
ンドが生成される超格子を設けることに依り、エミツタ
層から共鳴トンネリング効果でベース層に注入されたキ
ャリヤのみをコレクタ電流として取り出すことができる
ようにしたものである。
本発明は、キャリヤがエミツタ層内に形成されたバリヤ
を共鳴トンネリング効果で通過してベースに注入される
形式の高速半導体装置の改良に関する。
を共鳴トンネリング効果で通過してベースに注入される
形式の高速半導体装置の改良に関する。
本発明者等は、さきに、実用性が極めて高い共鳴トン不
リング効果を利用するホット・エレクトロン・トランジ
スタ（ｒｅｓｏｎａｎｔ−ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｈｏ
ｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：Ｒ
ＨＥＴ）を提供した（要すれば、特願昭６０−１６０３
１４号参照）。
リング効果を利用するホット・エレクトロン・トランジ
スタ（ｒｅｓｏｎａｎｔ−ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｈｏ
ｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：Ｒ
ＨＥＴ）を提供した（要すれば、特願昭６０−１６０３
１４号参照）。
第２図はｉ５ ＲＨＥ Ｔを説明する為の図であり、（
Ａ）は要部切断側面図、（Ｂ）は図（Ａ）に対応させた
エネルギ・バンド・ダイヤグラムをそれぞれ表している
。
Ａ）は要部切断側面図、（Ｂ）は図（Ａ）に対応させた
エネルギ・バンド・ダイヤグラムをそれぞれ表している
。
第２図（Ａ）に於いて、１はｎ＋型ＧａＡｓコレクタ層
、２はＡ１ｙＧａ＋□Ａｓコレクタ側ポテンシャル・バ
リヤ層、３はｎ＋型ＧａＡｓベース層、４は超格子、５
はｎ＋型ＧａＡｓエミッタ層、６はエミッタ電極、７は
ベース電極、８はコレクタ電極をそれぞれ示し、また、
第２図（Ｂ）に於いて、Ｅ、は伝導帯の底、Ｅ、はフェ
ルミ・レベル、ＥＸはサブ・バンドのエネルギ・レベル
をそれぞれ示している。
、２はＡ１ｙＧａ＋□Ａｓコレクタ側ポテンシャル・バ
リヤ層、３はｎ＋型ＧａＡｓベース層、４は超格子、５
はｎ＋型ＧａＡｓエミッタ層、６はエミッタ電極、７は
ベース電極、８はコレクタ電極をそれぞれ示し、また、
第２図（Ｂ）に於いて、Ｅ、は伝導帯の底、Ｅ、はフェ
ルミ・レベル、ＥＸはサブ・バンドのエネルギ・レベル
をそれぞれ示している。
尚、超格子４はＡｌＸＧａ１−、ｌＡｓバリヤ層４Ａと
ＧａＡｓウェル層４Ｂとからなっていて、図示例では二
つのバリヤ層と一つのウェル層で構成されているが、必
要あれば複数のウェル層及びそれを形成する為のバリヤ
層を用いて良い。
ＧａＡｓウェル層４Ｂとからなっていて、図示例では二
つのバリヤ層と一つのウェル層で構成されているが、必
要あれば複数のウェル層及びそれを形成する為のバリヤ
層を用いて良い。
第３図（Ａ）乃至（Ｃ）はＲＨＥ Ｔの動作原理を説明
する為のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを表し、第２
図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは
同じ意味を持つものとする。
する為のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを表し、第２
図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは
同じ意味を持つものとする。
図に於いて、Ｅｘはウェル層４Ｂ内に生成されるサブ・
ハンドのエネルギ・レベル、ｑはキャリヤ（電子）の電
荷量、φ。はコレクタ側ポテンシャル・バリヤ層２とベ
ース層３との間に於ける伝導帯底不連続値（ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｏｎ ｂａｎｄ ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔ
ｙ）、ＶＢはへ一ス・エミッタ間電圧をそれぞれ示して
いる。
ハンドのエネルギ・レベル、ｑはキャリヤ（電子）の電
荷量、φ。はコレクタ側ポテンシャル・バリヤ層２とベ
ース層３との間に於ける伝導帯底不連続値（ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｏｎ ｂａｎｄ ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔ
ｙ）、ＶＢはへ一ス・エミッタ間電圧をそれぞれ示して
いる。
第３図（Ａ）はベース・エミッタ間電圧ＶＩＩＥが２Ｅ
ｘ／ｑより小さい（０か或いは０に近い）場合に於ける
エネルギ・バンド・ダイヤグラムである。
ｘ／ｑより小さい（０か或いは０に近い）場合に於ける
エネルギ・バンド・ダイヤグラムである。
図示の状態では、コレクタ・エミッタ間に電圧ＶＣｔが
印加されているが、ベース・エミッタ間電圧ＶＩＥが殆
どＯであるので、エミツタ層５に於けるエネルギ・レベ
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥ、と相違している為、エミツタ層５に於ける電子
は超格子層４をトンネリングしてベース層３に抜けるこ
とは不可能であり、従って、ＲＨＥＴには電流が流れて
いない。
印加されているが、ベース・エミッタ間電圧ＶＩＥが殆
どＯであるので、エミツタ層５に於けるエネルギ・レベ
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥ、と相違している為、エミツタ層５に於ける電子
は超格子層４をトンネリングしてベース層３に抜けるこ
とは不可能であり、従って、ＲＨＥＴには電流が流れて
いない。
第３図（Ｂ）はベース・エミッタ間電圧ＶＩＩＥが２Ｅ
Ｘ／Ｑに殆ど等しい場合に於けるエネルギ・ハンド・ダ
イヤグラムである。
Ｘ／Ｑに殆ど等しい場合に於けるエネルギ・ハンド・ダ
イヤグラムである。
図示の状態では、エミツタ層５に於けるエネルギ・レベ
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥＸと整合する為、エミツタ層５に於ける電子は共
鳴トンネリング効果で超格子４を抜けてベース層３に注
入され、そこでポテンシャル・エネルギ（０，３（ｅＶ
））が運動エネルギに変換されるので、電子は所謂ホッ
トな状態となり、ベース層３をパリスティックに通過し
てコレクタ層１に到達するものである。
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥＸと整合する為、エミツタ層５に於ける電子は共
鳴トンネリング効果で超格子４を抜けてベース層３に注
入され、そこでポテンシャル・エネルギ（０，３（ｅＶ
））が運動エネルギに変換されるので、電子は所謂ホッ
トな状態となり、ベース層３をパリスティックに通過し
てコレクタ層１に到達するものである。
第３図（Ｃ）はベース・エミッタ間電圧■、が２ ＥＸ
／ ｑより大きい場合に於けるエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムである。
／ ｑより大きい場合に於けるエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムである。
図示の状態では、エミツタ層５に於けるエネルギ・レベ
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥｘより高（なってしまうので共鳴トンネリング効
果は発生せず、再びエミツタ層５からベース層３に抜け
る電子は無くなって電流は低減されるが、超格子４に於
ける二つのバリヤ層４Ａのうち、ベース層３に近い側の
バリヤ層４Ａを適当に低くしておけば、電子はエミツタ
層５に近い側のバリヤ層４Ａを直接トンネリングするの
で、成る有限の値のコレクタ電流を流すことができる。
ルがウェル層４Ｂに於けるサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルＥｘより高（なってしまうので共鳴トンネリング効
果は発生せず、再びエミツタ層５からベース層３に抜け
る電子は無くなって電流は低減されるが、超格子４に於
ける二つのバリヤ層４Ａのうち、ベース層３に近い側の
バリヤ層４Ａを適当に低くしておけば、電子はエミツタ
層５に近い側のバリヤ層４Ａを直接トンネリングするの
で、成る有限の値のコレクタ電流を流すことができる。
第４図は前記説明したところから得られるベース・エミ
ッタ間電圧■、対エミッタ電流Ｉ、の関係を表す線図で
あり、横軸にベース・エミッタ間電圧■、を、また、縦
軸にエミッタ電流Ｉ、をそれぞれ採っである。
ッタ間電圧■、対エミッタ電流Ｉ、の関係を表す線図で
あり、横軸にベース・エミッタ間電圧■、を、また、縦
軸にエミッタ電流Ｉ、をそれぞれ採っである。
図に於いて、Ｖ［１Ｅ（Ｒ６，は共鳴トンネリング効果
が発生したときのベース・エミッタ間電圧を示している
。
が発生したときのベース・エミッタ間電圧を示している
。
このデータを得た測定は７７（Ｋ）の冷却状態で行われ
たものであり、共鳴トンネリングに起因する微分負性抵
抗領域の存在が明らがである。
たものであり、共鳴トンネリングに起因する微分負性抵
抗領域の存在が明らがである。
第５図は前記説明したところから得られるへ一ス・エミ
ッタ間電圧Ｖｌｌ＋、対コレクタ電流Ｉ、の関係を表す
線図であり、横軸にベース・エミッタ間電圧ＶＩＣＥを
、また、縦軸にコレクタ電流ＩＣをそれぞれ１采っであ
る。
ッタ間電圧Ｖｌｌ＋、対コレクタ電流Ｉ、の関係を表す
線図であり、横軸にベース・エミッタ間電圧ＶＩＣＥを
、また、縦軸にコレクタ電流ＩＣをそれぞれ１采っであ
る。
図から明らかなように、ＲＨＥ Ｔに於けるベース・エ
ミッタ間電圧ＶＢ！対コレクタ電流■。の関係は、やは
り、Ｎ字型の微分負性抵抗特性を示している。
ミッタ間電圧ＶＢ！対コレクタ電流■。の関係は、やは
り、Ｎ字型の微分負性抵抗特性を示している。
前記説明したところから理解できる筈であるが、ＲＨＥ
Ｔは、３値論理回路或いは発振器などを構成する能動
素子として有用である。
Ｔは、３値論理回路或いは発振器などを構成する能動
素子として有用である。
（発明が解決しようとする問題点〕
前記ＲＨＥＴを用いて実際の回路を構成するに際し、ベ
ース・エミッタ間電圧ｖａ！対コレクタ電流１ｃの関係
は、第６図に見られるような特性になることが好ましい
場合がある。
ース・エミッタ間電圧ｖａ！対コレクタ電流１ｃの関係
は、第６図に見られるような特性になることが好ましい
場合がある。
第６図は第５図と同様な線図であり、実線は要求される
特性を、また、破線は実際の特性をそれぞれ示している
。
特性を、また、破線は実際の特性をそれぞれ示している
。
図に破線で示しであるような特性になるのは、第３図（
Ｃ）に関して説明した状態に於いて、第４図に関して説
明した共鳴トンネリング効果発生時のベース・エミッタ
間電圧Ｖ ＢＥ ＋ＲＥ３）よりも高いベース・エミッ
タ間電圧ＶＢＥが印加された状態で電流が流れてしまう
為であり、これは、超格子４に於ける２番目のバリヤ層
をトンネリングした電流であると考えられる。
Ｃ）に関して説明した状態に於いて、第４図に関して説
明した共鳴トンネリング効果発生時のベース・エミッタ
間電圧Ｖ ＢＥ ＋ＲＥ３）よりも高いベース・エミッ
タ間電圧ＶＢＥが印加された状態で電流が流れてしまう
為であり、これは、超格子４に於ける２番目のバリヤ層
をトンネリングした電流であると考えられる。
本発明は、ＲＨＥ Ｔの構造に簡単な改良を施して、第
３図（Ｃ）に関して説明した状態、即ち、ＶＩＩ！＞
２２ｘ ／ ｑの状態に於いて、前記した２番目のバリ
ヤ層をトンネリングする電流を遮断し、第６図に関して
説明したような特性を実現させるものである。
３図（Ｃ）に関して説明した状態、即ち、ＶＩＩ！＞
２２ｘ ／ ｑの状態に於いて、前記した２番目のバリ
ヤ層をトンネリングする電流を遮断し、第６図に関して
説明したような特性を実現させるものである。
本発明に依るＲＨＥＴに於いては、エネルギ・サブ・ハ
ンドが生成される少なくとも一つの量子井戸が形成され
た一導電型エミッタ層（例えば超格子４を有するｎ＋型
ＧａＡｓエミッタ層５）と、該一導電型エミッタ層から
共鳴トンネリング効果に依ってキャリヤが注入される反
対導電型ベース層（例えばｎ＋型ＧａＡｓベースＮ３）
と、該反対ぷ電型ベース層からのキャリヤを通過させ得
るエネルギ・サブ・バンド（例えばエネルギ・サブ・ハ
ンド９）が生成される少な（とも一つの量子井戸を有す
る超格子（例えば超格子２′）とを備えてなる構成にな
っている。
ンドが生成される少なくとも一つの量子井戸が形成され
た一導電型エミッタ層（例えば超格子４を有するｎ＋型
ＧａＡｓエミッタ層５）と、該一導電型エミッタ層から
共鳴トンネリング効果に依ってキャリヤが注入される反
対導電型ベース層（例えばｎ＋型ＧａＡｓベースＮ３）
と、該反対ぷ電型ベース層からのキャリヤを通過させ得
るエネルギ・サブ・バンド（例えばエネルギ・サブ・ハ
ンド９）が生成される少な（とも一つの量子井戸を有す
る超格子（例えば超格子２′）とを備えてなる構成にな
っている。
前記手段を採ることに依り、エミツタ層から共鳴トンネ
リング効果でベース層に注入されたキャリヤのみをコレ
クタ側に形成された超格子を通過させコレクタ電流とし
て取り出すことができるようにしたものである。
リング効果でベース層に注入されたキャリヤのみをコレ
クタ側に形成された超格子を通過させコレクタ電流とし
て取り出すことができるようにしたものである。
第１図は本発明一実施例に関するエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムを表し、第２図乃至第６図に於いて用いた記
号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つもの
とする。
イヤグラムを表し、第２図乃至第６図に於いて用いた記
号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つもの
とする。
本実施例が前記説明した従来のＲＨＥ Ｔと相違する点
は、Ａ ｌｌ Ｖ Ｇ ａ ＋−ｙ Ａ ｓコレクタ側
ポテンシャル・バリヤ層２が、Ａｊ！Ａｓバリヤ層２Ａ
及びＧａＡｓウェル層２Ｂからなる超格子２′に代替さ
れていることである。
は、Ａ ｌｌ Ｖ Ｇ ａ ＋−ｙ Ａ ｓコレクタ側
ポテンシャル・バリヤ層２が、Ａｊ！Ａｓバリヤ層２Ａ
及びＧａＡｓウェル層２Ｂからなる超格子２′に代替さ
れていることである。
この超格子２′は、少なくとも一つの量子井戸を有する
ことは勿論であり、本実施例では、厚さ２０〔人〕のＡ
７！Ａｓツマリヤ層２Ａと（：、ａＡｓウェル層２Ｂを
５０周期形成してあり、従って、全体の厚さは２０００
（人〕になっている。
ことは勿論であり、本実施例では、厚さ２０〔人〕のＡ
７！Ａｓツマリヤ層２Ａと（：、ａＡｓウェル層２Ｂを
５０周期形成してあり、従って、全体の厚さは２０００
（人〕になっている。
このＲＨＥＴでは、コレクタ・エミッタ間電圧ＶＣＥを
１．０ （Ｖ）一定とし、第６図に見られるように、
超格子４に於いてサブ・バンドが生成されて共鳴トンネ
リング効果が得られるベース・エミッタ間電圧ｖ８Ｅｏ
、３ （ｖ）を印加すると、当然、ベース・コレクタ間
電圧ＶＩＩＣは０．７ （Ｖ）であり、このような状態
に於いて、超格子２′にはサブ・バンド９が生成され、
そのエネルギ・レベルは０．２５〜０．３５ （ｅＶ
）となる。
１．０ （Ｖ）一定とし、第６図に見られるように、
超格子４に於いてサブ・バンドが生成されて共鳴トンネ
リング効果が得られるベース・エミッタ間電圧ｖ８Ｅｏ
、３ （ｖ）を印加すると、当然、ベース・コレクタ間
電圧ＶＩＩＣは０．７ （Ｖ）であり、このような状態
に於いて、超格子２′にはサブ・バンド９が生成され、
そのエネルギ・レベルは０．２５〜０．３５ （ｅＶ
）となる。
従って、本実施例に於けるコレクタ側ポテンシャル・バ
リヤ層である超格子２′を通過し得るキャリヤ（電子）
は０．２５〜０．３５ （ｅＶ）のエネルギを有するも
ののみであり、それ以上でも以下でも通過することはで
きない。従って、第６図に於いて、ベース・エミッタ間
電圧■、が０゜３〔Ｖ〕を越えた場合、コレクタ電流１
ｃは急速に立ち下がったままとなり、例えば０．４ （
Ｖ）以上の領域ではコレクタ電流ＩＣが充分に小さくな
り、要求される特性を満足させるＲＨＥＴが得られるも
のである。
リヤ層である超格子２′を通過し得るキャリヤ（電子）
は０．２５〜０．３５ （ｅＶ）のエネルギを有するも
ののみであり、それ以上でも以下でも通過することはで
きない。従って、第６図に於いて、ベース・エミッタ間
電圧■、が０゜３〔Ｖ〕を越えた場合、コレクタ電流１
ｃは急速に立ち下がったままとなり、例えば０．４ （
Ｖ）以上の領域ではコレクタ電流ＩＣが充分に小さくな
り、要求される特性を満足させるＲＨＥＴが得られるも
のである。
このような特性を有するＲＨＥＴは、例えば、エクスク
ル−シブ・ノア（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅｎ ｏ ｒ ：
ＥＸＮＯＲ）回路を構成する場合に極めて有効である。
ル−シブ・ノア（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅｎ ｏ ｒ ：
ＥＸＮＯＲ）回路を構成する場合に極めて有効である。
これを説明するには、先ず、ＲＨＥＴの入出力特性の説
明が必要である。
明が必要である。
第７図は本発明に依るＲＨＥＴの入力対出力特性を説明
する為の線図であり、横軸に入力ＶＩＮを、縦軸に出力
■。７をそれぞれ採っである。
する為の線図であり、横軸に入力ＶＩＮを、縦軸に出力
■。７をそれぞれ採っである。
図では、実線が本発明に依るＲＨＥＴの単位ゲート特性
を示している。
を示している。
図から明らかなように、入力ＶＩＮが０であるときに出
力■。、は１ （“Ｈ”レベル）、入力■１Ｎが中間値
Ｍであるときに出力■。アは略０ （“Ｌ ”レベル）
、入力ＶＩＮが１であるときに出力■。アは１（“Ｈ”
レベル）となり、良好に動作するＥＸＮＯＲ回路を構成
することができる。
力■。、は１ （“Ｈ”レベル）、入力■１Ｎが中間値
Ｍであるときに出力■。アは略０ （“Ｌ ”レベル）
、入力ＶＩＮが１であるときに出力■。アは１（“Ｈ”
レベル）となり、良好に動作するＥＸＮＯＲ回路を構成
することができる。
然しなから、第６図に関連して説明したようにベース・
エミッタ電極ＶＢＥが大きくなった場合にリーク電流が
あると、第７図に破線で示したような特性となり、人力
ＶＩＮが１の場合に出力■。Ｔは０か１か判らなくなっ
てしまい、前記本発明に依るＲ ＨＥ Ｔのような動作
をすることは不可能である。
エミッタ電極ＶＢＥが大きくなった場合にリーク電流が
あると、第７図に破線で示したような特性となり、人力
ＶＩＮが１の場合に出力■。Ｔは０か１か判らなくなっ
てしまい、前記本発明に依るＲ ＨＥ Ｔのような動作
をすることは不可能である。
前記説明した実施例では、ＡβＡｓβＡｓバリヤ層２Ａ
ａＡｓウェル層２Ｂを厚さ２０（人〕一定としであるが
、ＡβＡｓバリヤ層２Ａの厚さをｎ＋型ＧａＡｓ基板（
コレクタ）１に近づくにつれて厚くする、所謂、チャー
プ超格子にすると更に効果的である。
ａＡｓウェル層２Ｂを厚さ２０（人〕一定としであるが
、ＡβＡｓバリヤ層２Ａの厚さをｎ＋型ＧａＡｓ基板（
コレクタ）１に近づくにつれて厚くする、所謂、チャー
プ超格子にすると更に効果的である。
本発明に依るＲＨＥＴに於いては、共鳴トンネリング効
果を利用するホット・エレクトロン・トランジスタと呼
ばれる高速半導体装置に於いて、コレクタ側にベース層
からのキャリヤのうち特定のエネルギを有するもののみ
を通過させるサブ・バンドが生成される超格子を設けた
構成になっている。
果を利用するホット・エレクトロン・トランジスタと呼
ばれる高速半導体装置に於いて、コレクタ側にベース層
からのキャリヤのうち特定のエネルギを有するもののみ
を通過させるサブ・バンドが生成される超格子を設けた
構成になっている。
このような構成を採ることに依り、エミツタ層から共鳴
トンネリング効果でベース層に注入されたキャリヤのみ
をコレクタ側に形成された超格子を通過させコレクタ電
流として取り出すことができる。
トンネリング効果でベース層に注入されたキャリヤのみ
をコレクタ側に形成された超格子を通過させコレクタ電
流として取り出すことができる。
第１図は本発明一実施例に関するエネルギ・バンド・ダ
イヤグラム、第２図はＲＨＥＴを説明する為の図で、（
Ａ）は要部切断側面図、（Ｂ）は図（Ａ）に対応させた
エネルギ・バンド・ダイヤグラム、第３図（Ａ）乃至（
Ｃ）はＲＨＥＴの動作原理を説明する為のエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラム、第４図はベース・エミッタ間電圧
ＶＢ！対エミッタ電流ＩＥの関係を説明する為の線図、
第５図はベース・エミッタ間電圧ＶＩＥ対コレクタ電流
ｒ、の関係を説明する為の線図、第６図は要求されるベ
ース・エミッタ間電圧ＶＩＥ対コレクタ電流ＩＣの関係
を説明する為の線図、第７図は本発明に依るＲＨＥＴの
入出力特性を説明する為の線図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はｎ＋型ＧａＡｓコレクタ層、２はＡ
ｅ 、 Ｇ ａ ＋−ｙ Ａ ｓコレクタ側ポテンシャ
ル・バリヤ層、２′は超格子、３はｎ＋型ＧａＡｓベー
ス層、４は超格子、５はｎ＋型ＧａＡｓエミッタ層、６
はエミッタ電極、７はベース電極、８はコレクタ電極、
９はサブ・バンド、ＥＣは伝導帯の底、ＥＦはフェルミ
・レベル、Ｅ８はサブ・バンドのエネルギ・レベルをそ
れぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − （Ａ） （８）ＲＨＥＴ
を説明する為の要部切断側面図及びエネルギ・ハント・
ダイヤグラムＲＨＥＴの動作を説明する為のエネルギ・
バンド・り゛イヤク゛ラム第３図 ＶＢＥ（ＲＥＳ） ＶＢＥベース・エ
ミシタ間電圧対エミッタ電流の関係を表わす線図 第４図 ■ｃ（μＡ）
イヤグラム、第２図はＲＨＥＴを説明する為の図で、（
Ａ）は要部切断側面図、（Ｂ）は図（Ａ）に対応させた
エネルギ・バンド・ダイヤグラム、第３図（Ａ）乃至（
Ｃ）はＲＨＥＴの動作原理を説明する為のエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラム、第４図はベース・エミッタ間電圧
ＶＢ！対エミッタ電流ＩＥの関係を説明する為の線図、
第５図はベース・エミッタ間電圧ＶＩＥ対コレクタ電流
ｒ、の関係を説明する為の線図、第６図は要求されるベ
ース・エミッタ間電圧ＶＩＥ対コレクタ電流ＩＣの関係
を説明する為の線図、第７図は本発明に依るＲＨＥＴの
入出力特性を説明する為の線図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はｎ＋型ＧａＡｓコレクタ層、２はＡ
ｅ 、 Ｇ ａ ＋−ｙ Ａ ｓコレクタ側ポテンシャ
ル・バリヤ層、２′は超格子、３はｎ＋型ＧａＡｓベー
ス層、４は超格子、５はｎ＋型ＧａＡｓエミッタ層、６
はエミッタ電極、７はベース電極、８はコレクタ電極、
９はサブ・バンド、ＥＣは伝導帯の底、ＥＦはフェルミ
・レベル、Ｅ８はサブ・バンドのエネルギ・レベルをそ
れぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司 代理人弁理士 渡 邊 弘 − （Ａ） （８）ＲＨＥＴ
を説明する為の要部切断側面図及びエネルギ・ハント・
ダイヤグラムＲＨＥＴの動作を説明する為のエネルギ・
バンド・り゛イヤク゛ラム第３図 ＶＢＥ（ＲＥＳ） ＶＢＥベース・エ
ミシタ間電圧対エミッタ電流の関係を表わす線図 第４図 ■ｃ（μＡ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 エネルギ・サブ・バンドが生成される少なくとも一つの
量子井戸が形成された一導電型エミッタ層と、 該一導電型エミッタ層から共鳴トンネリング効果に依っ
てキャリヤが注入される反対導電型ベース層と、 該反対導電型ベース層からのキャリヤを通過させ得るエ
ネルギ・サブ・バンドが生成される少なくとも一つの量
子井戸を有する超格子と を備えてなることを特徴とする高速半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045362A JPS62203371A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 高速半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61045362A JPS62203371A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 高速半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203371A true JPS62203371A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0431192B2 JPH0431192B2 (ja) | 1992-05-25 |
Family
ID=12717164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61045362A Granted JPS62203371A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 高速半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62203371A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299072A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | ホツトエレクトロントランジスタ |
| US5389798A (en) * | 1991-10-02 | 1995-02-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-speed semiconductor device with graded collector barrier |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP61045362A patent/JPS62203371A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299072A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | ホツトエレクトロントランジスタ |
| US5389798A (en) * | 1991-10-02 | 1995-02-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-speed semiconductor device with graded collector barrier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431192B2 (ja) | 1992-05-25 |
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