Negative-resistance field-effect element

Details Negative-resistance field-effect element Negative-resistance field-effect element

H - Electricity

01

L

H01L 29/80 (2006.01) H01L 21/338 (2006.01) H01L 29/12 (2006.01) H01L 29/775 (2006.01) H01L 29/812 (2006.01)

Patent

CA 2442127

A negative resistance field-effect device that is a negative differential resistance field-effect device capable of achieving negative resistance at a low power supply voltage (low drain voltage) and also enabling securement of a high PVCR is formed on its InP substrate having an asymmetrical V-groove whose surface on one side is a plane and surface on the other side is a plane with an InAlAs barrier layer that has a trench one of whose opposed lateral faces is an A plane and the other of which is a B plane. An InGaAs quantum wire that has a relatively narrow energy band gap is formed at the trench bottom surface as a high-mobility channel. An InAlAs modulation-doped layer having a relatively wide energy band gap is formed on the quantum wire as a low-mobility channel. A source electrode and a drain electrode each in electrical continuity with the quantum wire constituting the high-mobility channel through a contact layer and extending in the longitudinal direction of the quantum wire as spaced from each other, and a gate electrode provided between the source electrode and the drain electrode to face the low-mobility channel through an insulating layer or a Schottky junction, are provided.

Selon l'invention, sur un substrat InP présentant une rainure en forme de V asymétrique dont un côté est le plan (100) et l'autre côté est le plan (101), est formée une couche de barrage InA1As possédant une tranchée (TR) présentant un côté qui est le plan A (111) et l'autre côté qui est le plan B (331), faisant face l'un par rapport à l'autre. Sur la face inférieure de la tranchée, est formé comme un canal à mobilité élevée, un fil électrique quantique InGaAs possédant une bande d'énergie interdite relativement étroite, sur laquelle est formée une couche dopée à modulation InA1As possédant une bande d'énergie interdite relativement large comme une bande interdite de canal à faible mobilité. Une électrode source et une électrode déversoir sont formées, lesquelles sont électriquement connectées au canal à mobilité élevée par l'intermédiaire d'une couche de contact et espacées l'une de l'autre dans le sens longitudinal du fil électrique quantique, et une électrode grille qui est interposée entre l'électrode source et l'électrode déversoir et fait face au canal à faible mobilité par l'intermédiaire d'une couche isolante ou d'une jonction de Schottky. On obtient ainsi un dispositif à effet de champ caractéristique à résistance négative.

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