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1. WO1989005040 - TRIODE SEMI-CONDUCTRICE COMMANDEE PAR UN CHAMP DE PUITS QUANTIQUES

Numéro de publication WO/1989/005040
Date de publication 01.06.1989
N° de la demande internationale PCT/US1988/003850
Date du dépôt international 31.10.1988
Demande présentée en vertu du Chapitre 2 04.07.1989
CIB
H01L 21/335 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
334Procédés comportant plusieurs étapes pour la fabrication de dispositifs du type unipolaire
335Transistors à effet de champ
H01L 29/10 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
02Corps semi-conducteurs
06caractérisés par leur forme; caractérisés par les formes, les dimensions relatives, ou les dispositions des régions semi-conductrices
10avec des régions semi-conductrices connectées à une électrode ne transportant pas le courant à redresser, amplifier ou commuter, cette électrode faisant partie d'un dispositif à semi-conducteur qui comporte trois électrodes ou plus
H01L 29/45 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
40Electrodes
43caractérisées par les matériaux dont elles sont constituées
45Electrodes à contact ohmique
H01L 29/47 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
40Electrodes
43caractérisées par les matériaux dont elles sont constituées
47Electrodes à barrière de Schottky
H01L 29/772 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
68commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76Dispositifs unipolaires
772Transistors à effet de champ
H01L 29/778 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66Types de dispositifs semi-conducteurs
68commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76Dispositifs unipolaires
772Transistors à effet de champ
778avec un canal à gaz de porteurs de charge à deux dimensions, p.ex. transistors à effet de champ à haute mobilité électronique HEMT
CPC
H01L 29/1029
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
02Semiconductor bodies ; ; Multistep manufacturing processes therefor
06characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
10with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
1025Channel region of field-effect devices
1029of field-effect transistors
H01L 29/452
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
43characterised by the materials of which they are formed
45Ohmic electrodes
452on AIII-BV compounds
H01L 29/475
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
40Electrodes ; ; Multistep manufacturing processes therefor
43characterised by the materials of which they are formed
47Schottky barrier electrodes
475on AIII-BV compounds
H01L 29/66446
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
66007Multistep manufacturing processes
66075of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
66227the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
66409Unipolar field-effect transistors
66446with an active layer made of a group 13/15 material, e.g. group 13/15 velocity modulation transistor [VMT], group 13/15 negative resistance FET [NERFET]
H01L 29/772
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable 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
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
H01L 29/7783
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof; ; Multistep manufacturing processes therefor
66Types of semiconductor device ; ; Multistep manufacturing processes therefor
68controllable 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
76Unipolar devices ; , e.g. field effect transistors
772Field effect transistors
778with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
7782with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET
7783using III-V semiconductor material
Déposants
  • BELL COMMUNICATIONS RESEARCH, INC. [US]/[US]
Inventeurs
  • GRINBERG, Anatoly
  • KASTALSKY, Alexander
Mandataires
  • WINTER, Richard, C. @
Données relatives à la priorité
123,14320.11.1987US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) QUANTUM WELL FIELD-CONTROLLED SEMICONDUCTOR TRIODE
(FR) TRIODE SEMI-CONDUCTRICE COMMANDEE PAR UN CHAMP DE PUITS QUANTIQUES
Abrégé
(EN)
A semiconductor device formed on a substrate (10) includes a first layer (11) of semiconductor material of a first conductivity type forming a collector (drain) region of said device; and a second layer (12) of semiconductor material of a first conductivity type composed of a relatively wide energy bandgap material disposed on the first layer (11) and forming a collector potential barrier region of the device. A third layer (15) of semiconductor material is provided composed of a relatively narrow energy bandgap material disposed on the second layer (12) and forming an emitter (source) region of the device. A fourth layer (16) of semiconductor material is further provided composed of a relatively wide energy bandgap material disposed on the third layer (15) and forming a gate region of the device. Carriers are confined in layer (15) which forms a double barrier single quantum well structure together with layers (12, 16). A Ti/AuGe/Au metallization is used for making a vertical ohmic contact to the collector region (11), a selective lateral contact to the quantum well region (15) and a Schottky contact to the gate region (16). In operation, the gate structure (16, 17, 18, 22) controls the variation of the work function for thermionic emission from the quantum well region (15) to the collector region (11) over the collector potential barrier region (12). In order to minimize a current leakage to the gate, the gate barrier in the quantum well is preferably larger than the collector barrier.
(FR)
Un dispositif semiconducteur formé sur un substrat (10) comprend une première couche (11) d'un matériau semiconducteur d'un premier type de conductivité et formant une région collectrice (drain) dudit dispositif, et une seconde couche (12) d'un matériau semiconducteur d'un premier type de conductivité composé d'un matériau d'intervalle de bande d'énergie relativement large disposé sur la première couche (11) et formant une région barrière de potentiel du collecteur du dispositif. Une troisième couche (15) en matériau semiconducteur est composée d'un matériau d'intervalle de bande d'énergie relativement étroite, disposé sur la seconde couche (12) et formant une région émettrice (source) du dispositif. Une quatrième couche (16) en matériau semiconducteur composée d'un matériau d'intervalle de bande d'énergie relativement large est disposée sur la troisième couche (15) et forme une région de porte du dispositif. Des porteurs sont confinés dans la couche (15) qui forme une structure à double barrière à simple puits quantique avec les couches (12, 16). Une métallisation Ti/AuGe/Au est utilisée pour constituer un contact vertical ohmique sur la région du collecteur (11), un contact sélectif latéral sur la région de puits quantique (15) et un contact Schottky sur la région de porte (16). En fonctionnement, la structure de porte (16, 17, 18, 22) commande la variation de la fonction travail d'émissions thermioniques depuis la région de puits quantique (15) vers la région du collecteur (11) par dessus la région barrière (12) de potentiel du collecteur. De manière à réduire au minimum les fuites de courant sur la porte, la barrière de la porte dans le puits quantique est de préférence plus grande que la barrière du collecteur.
Également publié en tant que
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