(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード領域と、ガン・ヒルサム発振を生ずる活性領域と、ベース領域と、カソード領域とを順に備えるとともに、上記アノード領域、ベース領域、カソード領域が構成する三端子に対して独立して働く第４の端子を備え、この第４の端子に印加される信号が上記活性領域内の電界プロファイルまたは電流密度を乱すようになっていることを特徴とするヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子。
【請求項２】
一つのｎ型半導体アノード領域と、一つのｎ型半導体活性領域と、一つのｐ型半導体ベース領域と、複数のｎ型半導体カソード領域とを順に備え、
上記各カソード領域は上記ベース領域に隣接するとともにそのカソード領域自身の独立した電極を有し、
上記カソード領域、ベース領域、活性領域およびアノード領域の材料は、III族元素であるＧａ、ＩｎまたはＡｌのうちの少なくとも一つと、Ｖ族元素であるＡｓ、ＰまたはＮのうちの少なくとも一つとを含むIII−Ｖ族化合物半導体であり、
上記活性領域のドナー不純物ドープ濃度ＮDは、上記ベース領域と活性領域との界面からの距離が増加するにつれて減少していることを特徴とするヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子。
【請求項３】
請求項２に記載のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子において、
上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面と平行な方向における隣接するカソード領域間の最小距離は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面に対して垂直な方向における上記活性領域の厚さの２倍よりも小さいことを特徴とするヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子。
【請求項４】
一つのｎ型半導体アノード領域と、一つのｎ型半導体活性領域と、複数のｐ型半導体ベース領域と、少なくとも一つのｎ型半導体カソード領域とを順に備え、
上記各ベース領域は上記活性領域に隣接するとともにそのベース領域自身の独立した電極を有し、
少なくとも一つのベース領域が上記活性領域とカソード領域との間に配置され、
上記カソード領域、ベース領域、活性領域およびアノード領域の材料は、III族元素であるＧａ、ＩｎまたはＡｌのうちの少なくとも一つと、Ｖ族元素であるＡｓ、ＰまたはＮのうちの少なくとも一つとを含むIII−Ｖ族化合物半導体であり、
上記活性領域のドナー不純物ドープ濃度ＮDは、上記ベース領域と活性領域との界面からの距離が増加するにつれて減少していることを特徴とするヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子。
【請求項５】
請求項４に記載のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子において、
上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面と平行な方向における隣接するベース領域間の最小距離は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面に対して垂直な方向における上記活性領域の厚さの２倍よりも小さいことを特徴とするヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子。
【請求項６】
一つのｎ型半導体アノード領域と、一つのｎ型半導体活性領域と、少なくとも一つのｐ型半導体ベース領域と、少なくとも一つのｎ型半導体カソード領域とを順に備え、
少なくとも一つのショットキーバリアゲート電極が上記活性領域上に形成され、
上記各ベース領域は上記活性領域に隣接するとともにそのベース領域自身の独立した電極を有し、
少なくとも一つのベース領域が上記活性領域とカソード領域との間に配置され、
上記カソード領域、ベース領域、活性領域およびアノード領域の材料は、III族元素であるＧａ、ＩｎまたはＡｌのうちの少なくとも一つと、Ｖ族元素であるＡｓ、ＰまたはＮのうちの少なくとも一つとを含むIII−Ｖ族化合物半導体であり、
上記活性領域のドナー不純物ドープ濃度ＮDは、上記ベース領域と活性領域との界面からの距離が増加するにつれて減少していることを特徴とするヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子。
【請求項７】
請求項６に記載のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子において、
上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面と平行な方向における上記ショットキーバリアゲート電極とカソード領域との間の最小距離は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面に対して垂直な方向における上記活性領域の厚さの２倍よりも小さいことを特徴とするヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子（Heterojunction Bipolar Transferred Electron Tetrode）に関する。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、公知のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子（Heterojunction Bipolar Transferred Electron Triode）を改良したものであって、既存のカソード、ベース、アノードの三端子に対して独立して働く第４の端子を持つ。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
知られているように、ヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子は、高周波のガン−ヒルサム（Gun-Hilsum）発振を生ずる三端子素子である（Appl.Phys.Lett.66(24)12 June 1995）。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子は、公知のヘテロ接合バイポーラ型トランジスタと幾分類似した構造を有している。しかしながら、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子の動作メカニズムはヘテロ接合バイポーラ型トランジスタとは全く異なっており、バイポーラ型トランジスタのコレクタ領域に対応するヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子の活性領域については、特別な設計を採用しなければならない（例えば特願平１１−１９３７８５号、特願平１１−２４６７９５号）。
【０００３】
ヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子は、高周波受信機の自励発振ミクサとして用いられることが多い。例えば、ダウンコンバータモードで、ＲＦ（高周波）信号がカソード内に入力され、ベースが接地され、ＩＦ（中間周波）出力信号がアノードから取り出される。このＩＦ出力信号は、上記ＲＦ信号と、活性層内でガン−ヒルサム発振によって生じたＬＯ（局部発振）信号との混合の結果として得られる。この自走動作モードでは、素子のＬＯ周波数は正確には定まらず、素子の構造と外部回路のインピーダンスに依存する。このことが一つの問題を提起する。ＬＯ信号の周波数の小さいパーセンテージの誤差が、ダウン変換されたＩＦ信号の周波数の大きいパーセンテージの誤差になるからである。例えば、ＲＦ信号の周波数が１００ＧＨｚであり、ＬＯ信号の周波数が１０２ＧＨｚ±２ＧＨｚであれば、ＩＦ信号の周波数は２ＧＨｚ±２ＧＨｚとなる。ＩＦ信号の周波数における誤差のそのような大きいマージンは、到底容認されない。また、さらなる問題は、自走条件下では、殆どの発振器と同様に、ＬＯ信号の位相ノイズが概してかなり乏しいことである。
【０００４】
ＩＦ出力信号の安定性はＬＯ信号の安定性に直接依存する。しかし、自走素子ではＬＯ信号の安定性が通常は不十分である。そこで、ＬＯ信号の基本周波数を所望の値に安定化し、かつ位相ノイズを低減するために、注入同期の技術が採用される。この技術では、ＲＦ（またはＩＦ）信号に沿って、安定した分数調波信号が注入同期信号として素子外部からカソード内に注入される。しかしながら、この注入同期信号のパワーはＲＦ信号のパワーよりも概して非常に大きい。このことが、図８に示すように、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子８０１を搭載した受信機のアンテナから、注入同期信号が望まれないのに送信される、という問題につながる。同期信号が受信機のアンテナから送信されることは、他の受信機を妨害することから、好ましくない。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、ヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子を改良して、上述の問題を解消できる新たな素子、つまりヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、アノード領域と、ガン・ヒルサム発振を生ずる活性領域と、ベース領域と、カソード領域とを順に備えるとともに、上記アノード領域、ベース領域、カソード領域が構成する三端子に対して独立して働く第４の端子を備え、この第４の端子に印加される信号が上記活性領域内の電界プロファイルまたは電流密度を乱すようになっていることを特徴とする。
【０００７】
この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子には、既存のアノード、ベース、カソードの三端子に対して独立して働く第４の端子が設けられている。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、ＲＦ（またはＩＦ）信号が入力される端子とは異なる端子に同期信号を注入でき、かつ、それら二つの端子間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。また、第４の端子に印加される信号が上記活性領域内の電界プロファイルまたは電流密度を乱すようになっているので、第４の端子に分数調波の同期信号を注入することによってガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化できる。
【０００８】
なお、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合、活性層内でガン・ヒルサム発振によってＬＯ（局部発振）信号が発生され、そのＬＯ信号はアノード端子とベース端子（通常は接地される）との間に現れる。これらのガン−ヒルサム発振のパワーは活性層内の電界プロファイルと電流密度に依存する。電界プロファイルと電流密度の両方とも、時間依存性があり、位置依存性がある。それゆえ、ＬＯ信号のパワーはカソード電流に依存する。カソード電流は活性層内の電流密度に影響を及ぼすからである。この依存性は非線形であるから、カソード内に入力されるＲＦ（またはＩＦ）信号はＬＯ信号と混合され、結果としてのＩＦ（またはＲＦ）信号がＬＯ信号に沿って出力部（アノード端子）に得られる。
【０００９】
また、この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、一つのｎ型半導体アノード領域と、一つのｎ型半導体活性領域と、一つのｐ型半導体ベース領域と、複数のｎ型半導体カソード領域とを順に備え、上記各カソード領域は上記ベース領域に隣接するとともにそのカソード領域自身の独立した電極を有し、上記カソード領域、ベース領域、活性領域およびアノード領域の材料は、III族元素であるＧａ、ＩｎまたはＡｌのうちの少なくとも一つと、Ｖ族元素であるＡｓ、ＰまたはＮのうちの少なくとも一つとを含むIII−Ｖ族化合物半導体であり、上記活性領域のドナー不純物ドープ濃度ＮDは、上記ベース領域と活性領域との界面からの距離が増加するにつれて減少していることを特徴とする。
【００１０】
この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、アノード領域、ベース領域、二つのカソード領域がそれぞれ独立した端子を構成し、計四つの独立した端子が存在する（一つのカソード領域が構成する端子を第１カソード端子、もう一つのカソード領域が構成する端子を第２カソード端子と呼ぶ。）。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、第１カソード端子にＲＦ（またはＩＦ）信号を入力する一方、第２カソード端子に同期信号を注入でき、かつ、それら二つのカソード端子間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。
【００１１】
一実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面と平行な方向における隣接するカソード領域間の最小距離は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面に対して垂直な方向における上記活性領域の厚さの２倍よりも小さいことを特徴とする。
【００１２】
この一実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、上記隣接するカソード領域間の横方向の分離距離が上記活性領域の厚さの２倍よりも小さくなっているので、第２カソード端子に印加される同期信号は活性領域内の電界プロファイルと電流密度を乱す効果を持つ。したがって、ガン発振（ＬＯ）信号の周波数が効果的に安定化される。
【００１３】
また、この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、一つのｎ型半導体アノード領域と、一つのｎ型半導体活性領域と、複数のｐ型半導体ベース領域と、少なくとも一つのｎ型半導体カソード領域とを順に備え、上記各ベース領域は上記活性領域に隣接するとともにそのベース領域自身の独立した電極を有し、少なくとも一つのベース領域が上記活性領域とカソード領域との間に配置され、上記カソード領域、ベース領域、活性領域およびアノード領域の材料は、III族元素であるＧａ、ＩｎまたはＡｌのうちの少なくとも一つと、Ｖ族元素であるＡｓ、ＰまたはＮのうちの少なくとも一つとを含むIII−Ｖ族化合物半導体であり、上記活性領域のドナー不純物ドープ濃度ＮDは、上記ベース領域と活性領域との界面からの距離が増加するにつれて減少していることを特徴とする。
【００１４】
この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、アノード領域、二つのベース領域、カソード領域がそれぞれ独立した端子を構成し、計四つの独立した端子が存在する（活性領域とカソード領域との間に配置されたベース領域が構成する端子を第１ベース端子、そのベース領域とは別のベース領域が構成する端子を第２ベース端子と呼ぶ。）。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、第１ベース端子側のカソード端子にＲＦ（またはＩＦ）信号を入力する一方、第２ベース端子に同期信号を注入でき、かつ、第２ベース端子とカソード端子との間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。
【００１５】
一実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面と平行な方向における隣接するベース領域間の最小距離は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面に対して垂直な方向における上記活性領域の厚さの２倍よりも小さいことを特徴とする。
【００１６】
この一実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、上記隣接するベース領域間の横方向の分離距離が上記活性領域の厚さの２倍よりも小さくなっているので、第２ベース端子に印加される同期信号は活性領域内の電界プロファイルと電流密度を乱す効果を持つ。したがって、ガン発振（ＬＯ）信号の周波数が効果的に安定化される。
【００１７】
また、この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、一つのｎ型半導体アノード領域と、一つのｎ型半導体活性領域と、少なくとも一つのｐ型半導体ベース領域と、少なくとも一つのｎ型半導体カソード領域とを順に備え、少なくとも一つのショットキーバリアゲート電極が上記活性領域上に形成され、上記各ベース領域は上記活性領域に隣接するとともにそのベース領域自身の独立した電極を有し、少なくとも一つのベース領域が上記活性領域とカソード領域との間に配置され、上記カソード領域、ベース領域、活性領域およびアノード領域の材料は、III族元素であるＧａ、ＩｎまたはＡｌのうちの少なくとも一つと、Ｖ族元素であるＡｓ、ＰまたはＮのうちの少なくとも一つとを含むIII−Ｖ族化合物半導体であり、上記活性領域のドナー不純物ドープ濃度ＮDは、上記ベース領域と活性領域との界面からの距離が増加するにつれて減少していることを特徴とする。
【００１８】
この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、アノード領域、ベース領域、カソード領域、ショットキーバリアゲート電極がそれぞれ独立した端子を構成し、計四つの独立した端子が存在する。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、カソード端子にＲＦ（またはＩＦ）信号を入力する一方、ショットキーバリアゲート電極端子に同期信号を注入でき、かつ、ショットキーバリアゲート電極端子とカソード端子との間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。
【００１９】
一実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面と平行な方向における上記ショットキーバリアゲート電極とカソード領域との間の最小距離は、上記ベース領域と活性領域との間の界面の平面に対して垂直な方向における上記活性領域の厚さの２倍よりも小さいことを特徴とする。
【００２０】
この一実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、上記ショットキーバリアゲート電極とカソード領域との間の横方向の分離距離が上記活性領域の厚さの２倍よりも小さくなっているので、ショットキーバリアゲート電極に印加される同期信号は活性領域内の電界プロファイルと電流密度を乱す効果を持つ。したがって、ガン発振（ＬＯ）信号の周波数が効果的に安定化される。
【００２１】
以上をまとめると、この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子には、既存のアノード、ベース、カソードの三端子に対して独立して働く第４の端子が設けられている。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、ＲＦ（またはＩＦ）信号が入力される端子とは異なる端子に同期信号を注入でき、かつ、それら二つの端子間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。
【００２２】
また、各実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、第４の端子は、カソードから離間し、かつ極めて接近して配置されているので、第４の端子に印加される電気信号は、活性層内の電界プロファイルと電流密度を確実に乱す効果を持つ。したがって、この第４の端子に印加される分数調波の同期信号はＬＯ信号の周波数を効果的に安定化できる。上記第４の端子は、第２のカソードタイプの構造、第２のベース領域、ショットキーゲート電極のいずれの形態をとることもできる。あるいは、同期信号が第１のカソードに注入され、ＲＦ（またはＩＦ）信号が第２のカソード、第２のベースまたはゲート電極に印加されても良い。第４の端子とカソード端子との間には非常に高度の分離が実現される。この理由は、上記二つの端子は、高濃度ドープのベース領域（通常は接地されている）によって分離されているからである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２４】
図２は、第１の実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を単純化して模式的に示している。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、半絶縁性半導体基板２０１上に、ｎ型半導体アノード層２０２と、このアノード層２０２の表面上の一部領域を占めるｎ型半導体活性層２０３と、この活性層２０３の表面上の全域を占めるｐ型半導体ベース層２０４と、それぞれこのベース層２０４の表面上の互いに離間し、かつ接近した領域を占めるｎ型半導体第１カソード層２０５およびｎ型半導体第２カソード層２０６とを順に備えている。アノード層２０２の表面上に活性層２０３が占める領域から離間してアノードオーミック接触金属電極２０７が設けられ、ベース層２０４の表面上にカソード層２０５，２０６が占める領域から離間してベースオーミック接触金属電極２０８が設けられている。また、第１カソード層２０５、第２カソード層２０６の表面上には、それぞれ略全域に第１カソードオーミック接触金属電極２１０、第２カソードオーミック接触金属電極２０９が設けられている。
【００２５】
この実施形態では、第４の端子は、ベース層２０４に隣接し、かつ第１カソード層２０５に極めて接近して配置された第２カソード層２０６のタイプの構造を有している。二つのカソード層２０５，２０６が十分に接近している場合、第２カソード層２０６に印加される分数調波同期信号はガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化させる効果を持つ。図中の矢印は電子束の流れの向きを示している。電流束は約４０度の角度で広がることから、図中に示すように、上記二つのカソード層２０５，２０６間の横方向の分離距離は活性層２０３の厚さの２倍よりも小さくなっているべきである。
【００２６】
このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、第１カソードオーミック接触金属電極２１０を通して第１カソード層２０５にＲＦ（またはＩＦ）信号を入力する一方、第２カソードオーミック接触金属電極２０９を通して第２カソード層２０６に同期信号を注入でき、かつ、それら二つのカソード層２０５，２０６間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。しかも、二つのカソード層２０５，２０６間の横方向の分離距離が活性層２０３の厚さの２倍よりも小さくなっているので、第２カソード層２０６に印加される同期信号は活性領域内の電界プロファイルと電流密度を乱す効果を持つ。したがって、ガン発振（ＬＯ）信号の周波数を効果的に安定化できる。
【００２７】
図３は、第２の実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を単純化して模式的に示している。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、半絶縁性半導体基板３０１上に、ｎ型半導体アノード層３０２と、このアノード層３０２の表面上の一部領域を占めるｎ型半導体活性層３０３と、それぞれこの活性層３０３の表面上の互いに離間し、かつ接近した領域を占めるｐ型半導体第１ベース層３０４およびｐ型半導体第２ベース層３０６と、第１ベース層３０４の表面上の一部領域を占めるｎ型半導体カソード層３０５とを順に備えている。アノード層３０２の表面上に活性層３０３が占める領域から離間してアノードオーミック接触金属電極３０７が設けられ、第１ベース層３０４の表面上にカソード層３０５が占める領域から離間して第１ベースオーミック接触金属電極３０８が設けられている。また、カソード層３０５、第２ベース層３０６の表面上には、それぞれ略全域にカソードオーミック接触金属電極３１０、第２ベースオーミック接触金属電極３０９が設けられている。
【００２８】
この実施形態では、第４の端子は、活性層３０３に隣接し、かつ第１ベース層３０４に極めて接近して配置された第２ベース層３０６の形態を有している。第２ベース層３０６に印加される分数調波同期信号によって生成された電界が活性層３０３内に十分深く侵入してガン発振が起こっている領域の電界プロファイルを乱すならば、第２ベース層３０６に印加される分数調波同期信号はガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化させる効果を持つ。図中の矢印は電子束の流れの向きを示している。電界の横方向の侵入距離は縦方向の侵入距離に略等しいことから、図中に示すように、上記第２ベース層３０６とカソード層３０５との間の横方向の分離距離は活性層３０３の厚さの２倍よりも小さくなっているべきである。
【００２９】
このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、カソードオーミック接触金属電極３１０を通してカソード層３０５にＲＦ（またはＩＦ）信号を入力する一方、第２ベースオーミック接触金属電極３０９を通して第２ベース層３０６に同期信号を注入でき、かつ、第２ベース端子３０９，３０６とカソード端子３１０，３０５との間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。しかも、ベース層３０６，３０４間の横方向の分離距離、実質的には第２ベース層３０６とカソード層３０５との間の横方向の分離距離が活性層３０３の厚さの２倍よりも小さくなっているので、第２ベース層３０６に印加される同期信号は活性領域内の電界プロファイルと電流密度を乱す効果を持つ。したがって、ガン発振（ＬＯ）信号の周波数を効果的に安定化できる。
【００３０】
図４は、第３の実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を単純化して模式的に示している。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、半絶縁性半導体基板４０１上に、ｎ型半導体アノード層４０２と、このアノード層４０２の表面上の一部領域を占めるｎ型半導体活性層４０３と、この活性層４０３の表面上の一部領域を占めるｐ型半導体ベース層４０４と、ベース層４０４の表面上の一部領域を占めるｎ型半導体カソード層４０５とを順に備えている。アノード層４０２の表面上に活性層４０３が占める領域から離間してアノードオーミック接触金属電極４０７が設けられている。活性層４０３の表面上には、ベース層４０４から離間し、かつ接近した位置にショットキーバリア金属電極４０６が設けられている。また、ベース層４０４の表面上にカソード層４０５が占める領域から離間してベースオーミック接触金属電極４０８が設けられている。また、カソード層４０５の表面上の略全域にカソードオーミック接触金属電極４０９が設けられている。
【００３１】
この実施形態では、第４の端子は、活性層４０３に隣接し、かつベース層４０４に極めて接近して配置されたショットキーバリア金属電極４０６の形態を有している。ショットキーバリア金属電極４０６に印加される分数調波同期信号によって生成された電界が活性層４０３内に十分深く侵入してガン発振が起こっている領域の電界プロファイルを乱すならば、ショットキーバリア金属電極４０６に印加される分数調波同期信号はガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化させる効果を持つ。図中の矢印は電子束の流れの向きを示している。この実施形態の動作は二つのベース層を持つ第２の実施形態の動作と類似している。したがって、図中に示すように、上記ショットキーバリア金属電極４０６とカソード層４０５との間の横方向の分離距離は活性層４０３の厚さの２倍よりも小さくなっているべきである。
【００３２】
このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が自励発振ミクサとして用いられる場合に、カソードオーミック接触金属電極４０９を通してカソード層４０５にＲＦ（またはＩＦ）信号を入力する一方、ショットキーバリア金属電極４０６に同期信号を注入でき、かつ、ショットキーバリア金属電極４０６とカソード端子４０９，４０５との間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。しかも、ショットキーバリア金属電極４０６とカソード層４０５との間の横方向の分離距離が活性層４０３の厚さの２倍よりも小さくなっているので、ショットキーバリア金属電極４０６に印加される同期信号は活性領域内の電界プロファイルと電流密度を乱す効果を持つ。したがって、ガン発振（ＬＯ）信号の周波数を効果的に安定化できる。
【００３３】
この発明の上述の主な三つの実施形態では、入力（ＲＦまたはＩＦ）端子と同期信号端子とを入れ換えることができる。例えば、上記第１の実施形態で、入力（ＲＦまたはＩＦ）信号を第２カソード層２０６に印加し、同期信号を第１カソード層２０５に印加しても良い。上記第２の実施形態で、入力（ＲＦまたはＩＦ）信号を第２ベース層３０６に印加し、同期信号をカソード層３０５に印加しても良い。また、上記第３の実施形態で、入力（ＲＦまたはＩＦ）信号をショットキーバリア金属電極４０６に印加し、同期信号をカソード層４０５に印加しても良い。
【００３４】
図１は、第１の実施形態をより具体化した実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示している。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上に、ｎ型ＧａＡｓアノード層（厚さ５００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）１０２と、このアノード層１０２の表面上の一部領域を占めるｎ型ＧａＡｓ活性層（厚さ１１００ｎｍ、ＮD＝１×１０16ｃｍ-3→３×１０16ｃｍ-3）１０３と、この活性層１０３の表面上の全域を占めるｐ型ＧａＡｓベース層（厚さ１５０ｎｍ、ＮA＝４×１０19ｃｍ-3）１０４と、それぞれこのベース層１０４の表面上の互いに離間し、かつ接近した領域を占めるｎ型半導体第１カソード積層１２１およびｎ型半導体第２カソード積層１２２とを順に備えている。なお、ＮDはドナー不純物ドープ濃度、ＮAはアクセプタ不純物ドープ濃度を表す（以下同様）。また、ＮDにおける矢印「→」は基板側から表面側へドープ濃度が徐々に変化することを表す（以下同様）。第１カソード積層１２１と第２カソード積層１２２とは同一の積層構造を有している。すなわち、それぞれ基板１０１側から順に、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓカソード傾斜層（厚さ２０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．２→０．３５）１０５と、ｎ型Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓカソード層（厚さ４０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3）１０６と、ｎ型Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓカソードバラスト層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０17ｃｍ-3）１０７と、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓバラスト傾斜層（厚さ５０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．３５→０．２）１０８と、ｎ型ＧａＡｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）１０９と、ｎ型ＩｎxＧａ1-xＡｓキャップ傾斜層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3、ｘ＝０．０→０．５）１１０と、ｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3）１１１とを有している。アノード層１０２の表面上に活性層１０３が占める領域から離間してＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕアノードオーミック接触電極１１２が設けられ、ベース層１０４の表面上にカソード層１２１，１２２が占める領域から離間してＴｉ／Ｐｔ／Ａｕベースオーミック接触電極１１３が設けられている。また、第１カソード積層１２１、第２カソード積層１２２の表面上には、それぞれ略全域にＷＮ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ第１カソードオーミック接触電極１１５、ＷＮ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ第２カソードオーミック接触電極１１４が設けられている。
【００３５】
この実施形態では、第４の端子は、ベース層１０４に隣接し、かつ第１カソード積層１２１に極めて接近して配置された第２カソード積層１２２のタイプの構造を有している。この例では、図中に示すように、活性層１０３の厚さは１．１μｍに設定され、二つのカソード層１２１，１２２間の横方向の分離距離は２μｍに設定されている。すなわち、上記二つのカソード層１２１，１２２間の横方向の分離距離は活性層１０３の厚さの２倍よりも小さくなっている。したがって、第２カソード層１２２に印加される分数調波同期信号はガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化させる効果を持つ。
【００３６】
図５は、図１の実施形態を変形した実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示している。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、半絶縁性ＧａＡｓ基板５０１上に、ｎ型ＧａＡｓアノード層（厚さ５００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）５０２と、このアノード層５０２の表面上の一部領域を占めるｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐアノード層（厚さ２０ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）５１６と、このアノード層５１６の表面上の全域を占めるｎ型ＧａＡｓ活性層（厚さ１１００ｎｍ、ＮD＝１×１０16ｃｍ-3→３×１０16ｃｍ-3）５０３と、この活性層５０３の表面上の全域を占めるｐ型ＧａＡｓベース層（厚さ１５０ｎｍ、ＮA＝４×１０19ｃｍ-3）５０４と、このベース層５０４の表面上の一部領域を占めるｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐ不活性層（厚さ３０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3）５０５と、それぞれこの不活性層５０５の表面上の互いに離間し、かつ接近した領域を占めるｎ型半導体第１カソード積層５２１およびｎ型半導体第２カソード積層５２２とを順に備えている。第１カソード積層５２１と第２カソード積層５２２とは同一の積層構造を有している。すなわち、それぞれ基板５０１側から順に、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓカソード傾斜層（厚さ４０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．２→０．３５）５０６と、ｎ型Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓカソードバラスト層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０17ｃｍ-3）５０７と、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓバラスト傾斜層（厚さ５０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．３５→０．２）５０８と、ｎ型ＧａＡｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）５０９と、ｎ型ＩｎxＧａ1-xＡｓキャップ傾斜層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3、ｘ＝０．０→０．５）５１０と、ｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3）５１１とを有している。アノード層５０２の表面上に活性層５０３が占める領域から離間してＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕアノードオーミック接触電極５１２が設けられ、ベース層５０４の表面上にカソード層５２１，５２２が占める領域から離間してＴｉ／Ｐｔ／Ａｕベースオーミック接触電極５１３が設けられている。また、第１カソード積層５２１、第２カソード積層５２２の表面上には、それぞれ略全域にＷＮ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ第１カソードオーミック接触電極５１５、ＷＮ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ第２カソードオーミック接触電極５１４が設けられている。
【００３７】
この実施形態では、不活性層５０５は完全に空乏化されているので、二つのカソード５２１，５２２は互いに電気的に絶縁分離されている。図中に示すように、活性層５０３の厚さは１．８μｍに設定され、二つのカソード積層５２１，５２２間の横方向の分離距離は２μｍに設定されている。すなわち、上記二つのカソード積層５２１，５２２間の横方向の分離距離は活性層５０３の厚さの２倍よりも小さくなっている。したがって、第２カソード５２２に印加される分数調波同期信号はガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化させる効果を持つ。
【００３８】
図６は、第２の実施形態を具体化した実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示している。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、半絶縁性ＧａＡｓ基板６０１上に、ｎ型ＧａＡｓアノード層（厚さ５００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）６０２と、このアノード層６０２の表面上の一部領域を占めるｎ型ＧａＡｓ活性層（厚さ１１００ｎｍ、ＮD＝１×１０16ｃｍ-3→３×１０16ｃｍ-3）６０３と、それぞれこの活性層６０３の表面上の互いに離間し、かつ接近した領域を占めるｐ型ＧａＡｓ第１ベース層（厚さ１５０ｎｍ、ＮA＝４×１０19ｃｍ-3）６０４およびｐ型ＧａＡｓ第２ベース層（厚さ１５０ｎｍ、ＮA＝４×１０19ｃｍ-3）６１６と、上記ベース層６０４の表面上の一部領域を占めるｎ型半導体カソード積層６２１を順に備えている。カソード積層６２１は、基板６０１側から順に、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓカソード傾斜層（厚さ２０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．２→０．３５）６０５と、ｎ型Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓカソード層（厚さ４０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3）６０６と、ｎ型Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓカソードバラスト層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０17ｃｍ-3）６０７と、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓバラスト傾斜層（厚さ５０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．３５→０．２）６０８と、ｎ型ＧａＡｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）６０９と、ｎ型ＩｎxＧａ1-xＡｓキャップ傾斜層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3、ｘ＝０．０→０．５）６１０と、ｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3）６１１とを有している。アノード層６０２の表面上に活性層６０３が占める領域から離間してＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕアノードオーミック接触電極６１２が設けられ、第１ベース層６０４の表面上にカソード層６２１が占める領域から離間してＴｉ／Ｐｔ／Ａｕベースオーミック接触電極６１３が設けられている。また、カソード積層６２１、第２ベース層６１６の表面上には、それぞれ略全域にＷＮ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ第１カソードオーミック接触電極６１５、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ第２ベースオーミック接触電極６１４が設けられている。
【００３９】
この実施形態では、第４の端子は、活性層６０３に隣接し、かつ第１ベース層６０４に極めて接近して配置された第２ベース層６１６の形態を有している。図中に示すように、活性層６０３の厚さは１．１μｍに設定され、第２ベース層６１６とカソード積層６２１との間の横方向の分離距離は２μｍに設定されている。すなわち、上記第２ベース層６１６とカソード積層６２１との間の横方向の分離距離は活性層６０３の厚さの２倍よりも小さくなっている。したがって、第２ベース６１６に印加される分数調波同期信号はガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化させる効果を持つ。
【００４０】
図７は、第３の実施形態を具体化した実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示している。このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、半絶縁性ＧａＡｓ基板７０１上に、ｎ型ＧａＡｓアノード層（厚さ５００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）７０２と、このアノード層７０２の表面上の一部領域を占めるｎ型ＧａＡｓ活性層（厚さ１５００ｎｍ、ＮD＝１×１０16ｃｍ-3→３×１０16ｃｍ-3）７０３と、この活性層７０３の表面上の一部領域を占めるｐ型ＧａＡｓベース層（厚さ１５０ｎｍ、ＮA＝４×１０19ｃｍ-3）７０４と、このベース層７０４の表面上の一部領域を占めるｎ型半導体カソード積層７２１を順に備えている。カソード積層７２１は、基板７０１側から順に、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓカソード傾斜層（厚さ２０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．２→０．３５）７０５と、ｎ型Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓカソード層（厚さ４０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3）７０６と、ｎ型Ａｌ0.35Ｇａ0.65Ａｓカソードバラスト層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０17ｃｍ-3）７０７と、ｎ型ＡｌxＧａ1-xＡｓバラスト傾斜層（厚さ５０ｎｍ、ＮD＝５×１０17ｃｍ-3、ｘ＝０．３５→０．２）７０８と、ｎ型ＧａＡｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝５×１０18ｃｍ-3）７０９と、ｎ型ＩｎxＧａ1-xＡｓキャップ傾斜層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3、ｘ＝０．０→０．５）７１０と、ｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓキャップ層（厚さ１００ｎｍ、ＮD＝１×１０19ｃｍ-3）７１１とを有している。アノード層７０２の表面上に活性層７０３が占める領域から離間してＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕアノードオーミック接触電極７１２が設けられている。活性層７０３の表面上には、ベース層７０４から離間し、かつ接近した位置にショットキーバリア金属電極７１４が設けられている。また、ベース層７０４の表面上にカソード積層７２１が占める領域から離間してＴｉ／Ｐｔ／Ａｕベースオーミック接触電極７１３が設けられている。また、カソード層７２１の表面上の略全域にＷＮ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕカソードオーミック接触電極７１５が設けられている。
【００４１】
この実施形態では、第４の端子は、第４の端子は、活性層７０３に隣接し、かつベース層７０４に極めて接近して配置されたショットキーバリア金属電極７１４の形態を有している。図中に示すように、活性層７０３の厚さは１．５μｍに設定され、ショットキーバリア金属電極７１４とカソード積層７２１との間の横方向の分離距離は２μｍに設定されている。すなわち、ショットキーバリア金属電極７１４とカソード積層７２１との間の横方向の分離距離は活性層７０３の厚さの２倍よりも小さくなっている。したがって、ショットキーバリア金属電極７１４に印加される分数調波同期信号はガン発振（ＬＯ）信号の周波数を安定化させる効果を持つ。
【００４２】
上述の各実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、図９に示すように、受信機の自励発振ミクサ９０１として用いられた場合、従来のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子に比して、注入同期信号と入力（ＲＦまたはＩＦ）信号との間が良好に分離される。同期信号と入力（ＲＦまたはＩＦ）信号との間の高度の分離は、入力（ＲＦまたはＩＦ）端子とその同期信号が印加される端子との間の高インピーダンスのお陰で実現される。このＲＦ端子と同期信号端子との間の分離により、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子９０１を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が望まれないのに送信されるのを防止できる。
【００４３】
ヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の第４の端子に同期信号を印加することの有効性をテストするために、二次元素子シミュレーションを実行した。これらのシミュレーションは、ヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が、第４の端子に同期信号が印加されることによってＬＯ信号の周波数が安定化された状態で、ダウンコンバータモードまたはアップコンバータモードで自己励振ミクサとして首尾良く動作することを示すものである。図１０および図１１は、図１に示すタイプの二つのカソード端子を有するヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子のシミュレートされた出力スペクトルを示している。ただし、ここでは活性層の厚さは１μｍ、二つのカソード層間の分離距離は１μｍにそれぞれ設定された。図１０に示す出力スペクトルは自走モード（すなわち、第２カソードに同期信号が印加されない状態）で得られた。ＲＦ入力周波数ｆ（ＲＦ）は１００ＧＨｚであり、自走ＬＯ信号の周波数ｆ（ＬＯ）は約１１８ＧＨｚである。約３６ＧＨｚの周波数ｆ（ＩＦ）のところにＩＦ信号が得られている。図１１に示す出力スペクトルは、同じ素子について、第２カソードにｆ（ＩＬ）＝６０ＧＨｚの同期信号が印加された位相同期モードで得られた。ＬＯ信号の周波数ｆ（ＬＯ）は１２０ＧＨｚ（同期信号の周波数ｆ（ＩＬ）の２倍）に首尾良く安定化され、２０ＧＨｚの周波数ｆ（ＩＦ）のところにＩＦ信号が得られている。図１２および図１３は、図６に示すタイプの二つのベース端子を有するヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子のシミュレートされた出力スペクトルを示している。ただし、ここでは活性層の厚さは１μｍ、第２ベースとカソードとの間の分離距離は１μｍにそれぞれ設定された。図１２に示す出力スペクトルは自走モード（すなわち、第２ベースに同期信号が印加されない状態）で得られた。ＲＦ入力周波数ｆ（ＲＦ）は１００ＧＨｚであり、自走ＬＯ信号の周波数ｆ（ＬＯ）は約１３６ＧＨｚである。約３６ＧＨｚの周波数ｆ（ＩＦ）のところにＩＦ信号が得られている。図１３に示す出力スペクトルは、同じ素子について、第２ベースにｆ（ＩＬ）＝７０ＧＨｚの同期信号が印加された位相同期モードで得られた。ＬＯ信号の周波数ｆ（ＬＯ）は１４０ＧＨｚ（同期信号の周波数７０ＧＨｚの２倍）に首尾良く安定化され、４０ＧＨｚの周波数ｆ（ＩＦ）のところにＩＦ信号が得られている。
【００４４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子は、既存のカソード、ベース、アノードの三端子に対して独立して働く第４の端子を持つので、自励発振ミクサとして用いられる場合に、ＲＦ（またはＩＦ）信号が入力される端子とは異なる端子に同期信号を注入でき、かつ、それら二つの端子間の良好な分離を実現できる。したがって、このヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子を搭載した受信機のアンテナから、同期信号が送信されるのを防止できる。
【００４５】
各実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子では、第４の端子は、カソードから離間し、かつ極めて接近して配置されているので、第４の端子に印加される電気信号は活性層内の電界プロファイルまたは電流密度を乱す効果を持ち、ＬＯ信号の周波数を効果的に安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示す図である。
【図２】  この発明の第１の実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を単純化して模式的に示す図である。
【図３】  この発明の第２の実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を単純化して模式的に示す図である。
【図４】  この発明の第３の実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を単純化して模式的に示す図である。
【図５】  図１の実施形態を変形した実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示す図である。
【図６】  図３の実施形態を具体化した実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示す図である。
【図７】  図４の実施形態を具体化した実施形態のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の断面を模式的に示す図である。
【図８】  従来のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果三端子素子が受信機の自励発振ミクサとして用いられた場合の態様を示す図である。
【図９】  この発明のヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子が受信機の自励発振ミクサとして用いられた場合の態様を、図８と比較して示す図である。
【図１０】  図１に示したヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の、自走モードにおけるシミュレートされた出力スペクトルを示す図である。
【図１１】  図１に示したヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の、位相同期モードにおけるシミュレートされた出力スペクトルを示す図である。
【図１２】  図６に示したヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の、自走モードにおけるシミュレートされた出力スペクトルを示す図である。
【図１３】  図６に示したヘテロ接合バイポーラ型ガン効果四端子素子の、位相同期モードにおけるシミュレートされた出力スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
１２１，５２１  第１カソード積層
１２２，５２２  第２カソード積層
２０５  第１カソード層
２０６  第２カソード層
３０４，６０４  第１ベース層
３０６，６１６  第２ベース層
４０６，７１４  ショットキーバリア金属電極
【図１】
0004598224.tif 000002
【図２】
0004598224.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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