JPS63174367A - バイポ−ラトランジスタ - Google Patents
バイポ−ラトランジスタInfo
- Publication number
- JPS63174367A JPS63174367A JP62006719A JP671987A JPS63174367A JP S63174367 A JPS63174367 A JP S63174367A JP 62006719 A JP62006719 A JP 62006719A JP 671987 A JP671987 A JP 671987A JP S63174367 A JPS63174367 A JP S63174367A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- emitter
- collector
- transistor
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- Prior art date
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- Granted
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、ヘテロ構造を有するバイポーラトランジスタ
に関するものである。
に関するものである。
（従来の技術）
従来のバイポーラトランジスタのエネルギー帯図をｎｐ
ｎ型について第３図、ｐｎｐ型について第４図に示す。
ｎ型について第３図、ｐｎｐ型について第４図に示す。
ｎｐｎ型では、エミッタ及びコレクタにｎ型不純物半導
体、ベースにｐ型不純物半導体を用いており、ｐｎｐ型
ではエミッタ及びコレクタにｐ型不純物半導体、ベース
にｎ型不純物半導体を用いていた。
体、ベースにｐ型不純物半導体を用いており、ｐｎｐ型
ではエミッタ及びコレクタにｐ型不純物半導体、ベース
にｎ型不純物半導体を用いていた。
そして、エミッタに用いる半導体は、ベースに用いる半
導体の禁制帯幅よりも大きな禁制帯幅をもったものを用
いることにより、エミッタからベースへのキャリヤーの
注入効率を高くしている。ベースには、その抵抗を小さ
くするために、ｎｐｎ型トランジスタは、高濃度のｐ型
不純物、ｐｎｐ型トランジスタでは高濃度のｎ型不純物
をドープしている。（クレーマー（Ｋｒｏｅｍｅｒ）ニ
ブローシーディングアイ−・イー・イー・イー（Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ ＩＥＥＥ）、ｖｏ１７０． Ｐ。
導体の禁制帯幅よりも大きな禁制帯幅をもったものを用
いることにより、エミッタからベースへのキャリヤーの
注入効率を高くしている。ベースには、その抵抗を小さ
くするために、ｎｐｎ型トランジスタは、高濃度のｐ型
不純物、ｐｎｐ型トランジスタでは高濃度のｎ型不純物
をドープしている。（クレーマー（Ｋｒｏｅｍｅｒ）ニ
ブローシーディングアイ−・イー・イー・イー（Ｐｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ ＩＥＥＥ）、ｖｏ１７０． Ｐ。
１３、１９８２年）。
エミッタ、ベース、コレクタへの不純物のドーピングに
よりエミッタ・ベース間及びベース・コレクタ間には空
乏層が形成され、ｐ型不純物をドープした半導体の荷電
子帯上端のエネルギー値は、ｎ型不純物をドープした半
導体の伝導帯下端のエネルギー値に等しくなっている。
よりエミッタ・ベース間及びベース・コレクタ間には空
乏層が形成され、ｐ型不純物をドープした半導体の荷電
子帯上端のエネルギー値は、ｎ型不純物をドープした半
導体の伝導帯下端のエネルギー値に等しくなっている。
コレクタからエミッタへの電流値は、ベース電圧を制御
すること（、。
すること（、。
よって制御している。エミッタからベースを通過し、コ
レクタへと移動するキャリヤーは、エミッタ、ベース、
コレクタの各々において不純物散乱を受けるために、そ
の移動度は不純物をドープしない場合に比較して低い値
をとっている。トランジスタのスイッチング時間は、上
記の移動度が大きいほど短いために、従来のバイポーラ
トランジスタは、スイッチング時間が長かった。
レクタへと移動するキャリヤーは、エミッタ、ベース、
コレクタの各々において不純物散乱を受けるために、そ
の移動度は不純物をドープしない場合に比較して低い値
をとっている。トランジスタのスイッチング時間は、上
記の移動度が大きいほど短いために、従来のバイポーラ
トランジスタは、スイッチング時間が長かった。
（発明が解決しようとする問題点）
従来のバイポーラトランジスタは、エミッタ、ベース、
コレクタに高濃度の不純物をドープしているためにこれ
らの各々での電子の移動度は、ドープしない場合に比較
し、著しく低下している。このことは、トランジスタの
スイッチング時間が長くなっている原因であり、その高
速性にとっては、大きな欠点となるものである。
コレクタに高濃度の不純物をドープしているためにこれ
らの各々での電子の移動度は、ドープしない場合に比較
し、著しく低下している。このことは、トランジスタの
スイッチング時間が長くなっている原因であり、その高
速性にとっては、大きな欠点となるものである。
本発明の目的は、このような不純物散乱による電子移動
度の低下を起こすことなく ｎｐｎ型トランジスタでは
エミッタ、コレクタに電子、ベースにホール、ｐｎｐ型
トランジスタではエミッタ、コレクタにホール、ベース
に電子を形成するバイポーラトランジスタを提供するこ
とにある。
度の低下を起こすことなく ｎｐｎ型トランジスタでは
エミッタ、コレクタに電子、ベースにホール、ｐｎｐ型
トランジスタではエミッタ、コレクタにホール、ベース
に電子を形成するバイポーラトランジスタを提供するこ
とにある。
（問題を解決するための手段）
本発明によれば、真性半導体Ａ及び伝導帯の下端のエネ
ルギーが前記真性半導体Ａの荷電子帯の上端エネルギー
より低い真性半導体ＢをＢ−Ａ−ＢまたはＡ−Ｂ−Ａの
順に組合わせ、Ａ−Ｂ間は、ＡとＢの合金により、連続
的に組成を変化させ、形成することを特徴とするバイポ
ーラトランジスタが得られる。
ルギーが前記真性半導体Ａの荷電子帯の上端エネルギー
より低い真性半導体ＢをＢ−Ａ−ＢまたはＡ−Ｂ−Ａの
順に組合わせ、Ａ−Ｂ間は、ＡとＢの合金により、連続
的に組成を変化させ、形成することを特徴とするバイポ
ーラトランジスタが得られる。
（作用）
本発明のバイポーラトランジスタは真性半導体のみを用
いる。一方の真性半導体Ｂの伝導帯の下端エネルギーが
、他方の真性半導体Ａの荷電子帯のエネルギーより低い
ものを用いるために、不純物のドーピングを行なわなく
とも、真性半導体Ａから真性半導体Ｂへ電子が移動し、
ＡにボールＢに電子が形成される。これらの真性半導体
をＢ−Ａ−ＢまたはＡ−Ｂ−Ａの順でＡ、Ｂ間の界面は
それらの合金の組成を除去に変えることによって、組合
わせることにより、エミッタ、ベース、コレクタを形成
することができ、ｎｐｎまたはｐｎｐ型のトランジスタ
が得られる。不純物のドーピングは行わないために、不
純物散乱による電子またはホールの移動度の低下を防ぐ
ことができ、そのためエミッタがらコレクタへのキャリ
ヤーの通過時間を短縮することができる。一方ベースに
おいても、ｎｐｎ型トランジスタではホールのｐｎｐ型
トランジスタでは電子の移動度の低下が起こらないため
、ベース抵抗を小さくすることができる。トランジスタ
のスイッチング時間は、電子の移動度が大きいほど、ま
たベース抵抗が小さいほど短いために、本発明よるトラ
ンジスタは従来のものに比較して高速動作を行うことが
できる。
いる。一方の真性半導体Ｂの伝導帯の下端エネルギーが
、他方の真性半導体Ａの荷電子帯のエネルギーより低い
ものを用いるために、不純物のドーピングを行なわなく
とも、真性半導体Ａから真性半導体Ｂへ電子が移動し、
ＡにボールＢに電子が形成される。これらの真性半導体
をＢ−Ａ−ＢまたはＡ−Ｂ−Ａの順でＡ、Ｂ間の界面は
それらの合金の組成を除去に変えることによって、組合
わせることにより、エミッタ、ベース、コレクタを形成
することができ、ｎｐｎまたはｐｎｐ型のトランジスタ
が得られる。不純物のドーピングは行わないために、不
純物散乱による電子またはホールの移動度の低下を防ぐ
ことができ、そのためエミッタがらコレクタへのキャリ
ヤーの通過時間を短縮することができる。一方ベースに
おいても、ｎｐｎ型トランジスタではホールのｐｎｐ型
トランジスタでは電子の移動度の低下が起こらないため
、ベース抵抗を小さくすることができる。トランジスタ
のスイッチング時間は、電子の移動度が大きいほど、ま
たベース抵抗が小さいほど短いために、本発明よるトラ
ンジスタは従来のものに比較して高速動作を行うことが
できる。
（実施例）
第１図の実施例について説明する。これは本発明により
形成したｎｐｎ型バイポーラトランジスタのエネルギー
帯図である。使用する半導体材料は例えば、エミッタに
ＩｎＡｓ、ベースにＩｎＳｂ、コレクタにＩｎＡｓを用
い、エミッタ・ベース間、及びベース・コレクタ間はＩ
ｎＡｓＳｂの合金を分子線エピタキシャル法によって形
成する。ベースのＩｎＳｂの荷電子帯の電子の一部はエ
ネルギーの低い、エミッタ、コレクタのＩｎＡｓの伝導
帯へ移動し、ここに電子が形成され、ベースにはホール
が形成される。コレクタがらエミッタへの電流値はベー
ス電位の制御によって制御することができる。電子の移
動度は、エミッタ、ベース、コレクタにおいて大きな値
をとる。従来の不純物半導体を使ったバイポーラトラン
ジスタに比較して、電子移動度で約１０倍のものが得ら
れるため、スイッチング時間は、高速になる。
形成したｎｐｎ型バイポーラトランジスタのエネルギー
帯図である。使用する半導体材料は例えば、エミッタに
ＩｎＡｓ、ベースにＩｎＳｂ、コレクタにＩｎＡｓを用
い、エミッタ・ベース間、及びベース・コレクタ間はＩ
ｎＡｓＳｂの合金を分子線エピタキシャル法によって形
成する。ベースのＩｎＳｂの荷電子帯の電子の一部はエ
ネルギーの低い、エミッタ、コレクタのＩｎＡｓの伝導
帯へ移動し、ここに電子が形成され、ベースにはホール
が形成される。コレクタがらエミッタへの電流値はベー
ス電位の制御によって制御することができる。電子の移
動度は、エミッタ、ベース、コレクタにおいて大きな値
をとる。従来の不純物半導体を使ったバイポーラトラン
ジスタに比較して、電子移動度で約１０倍のものが得ら
れるため、スイッチング時間は、高速になる。
第２図の実施例は、 刑バイポーラトランジスｐｎｐ
−に− 夕のエネルギー帯図である。エミッタ及びコレクタには
、ホールが形成され、ベースには電子が形成される。コ
レクタ電流はベース電位で制御することができ電子及び
ホールの移動度は、従来のものに比べ約１０倍のものが
得られるため、高速のｐｎｐ型トランジスタが得られる
。
−に− 夕のエネルギー帯図である。エミッタ及びコレクタには
、ホールが形成され、ベースには電子が形成される。コ
レクタ電流はベース電位で制御することができ電子及び
ホールの移動度は、従来のものに比べ約１０倍のものが
得られるため、高速のｐｎｐ型トランジスタが得られる
。
（発明の効果）
本発明によるバイポーラトランジスタの電子移動度及び
ホール移動度は、従来のものに比べ約１０倍の値が得ら
れ、高速のトランジスタが得られる。
ホール移動度は、従来のものに比べ約１０倍の値が得ら
れ、高速のトランジスタが得られる。
第１図及び第２図は、本発明のｎｐｎ型及びｐｎｐ型バ
イポーラトランジスタのエネルギー帯図であり、第３図
及び第４図は従来のｎｐｎ型及びｐｎｐ型バイポーラト
ランジスタのエネルギー帯図である。 １・・・エミッタ ２・・・ベース
イポーラトランジスタのエネルギー帯図であり、第３図
及び第４図は従来のｎｐｎ型及びｐｎｐ型バイポーラト
ランジスタのエネルギー帯図である。 １・・・エミッタ ２・・・ベース
Claims (1)
- 真性半導体Ａ及び伝導帯の下端エネルギーが前記真性半
導体Ａの荷電子帯の上端エネルギーより低い真性半導体
ＢをＢ−Ａ−Ｂまたは、Ａ−Ｂ−Ａの順に組合わせ、Ａ
−Ｂ間は、ＡとＢの合金により連続的に組成を変化させ
、形成することを特徴とするバイポーラトランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006719A JPH0658913B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | バイポ−ラトランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62006719A JPH0658913B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | バイポ−ラトランジスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174367A true JPS63174367A (ja) | 1988-07-18 |
| JPH0658913B2 JPH0658913B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=11646070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62006719A Expired - Lifetime JPH0658913B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | バイポ−ラトランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658913B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5113231A (en) * | 1989-09-07 | 1992-05-12 | California Institute Of Technology | Quantum-effect semiconductor devices |
| EP0545381A3 (ja) * | 1991-12-02 | 1994-02-02 | Nec Corp |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP62006719A patent/JPH0658913B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5113231A (en) * | 1989-09-07 | 1992-05-12 | California Institute Of Technology | Quantum-effect semiconductor devices |
| EP0545381A3 (ja) * | 1991-12-02 | 1994-02-02 | Nec Corp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0658913B2 (ja) | 1994-08-03 |
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