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HEMTについて

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お礼率 60% (24/40)

HEMTについて何か知ってる事があれば教えて下さい。当方が特に知りたい内容は、HEMTの一般的な製造フロー、及び原理です。富士通カンタムさんのHPを見て、簡単な原理は理解できたのですが、なぜ、高純度のGaAsのほうに電子は流れるのだろうか?など。1つでも多く情報を頂きたいです。宜しくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • 回答No.3

ベストアンサー率 33% (159/480)

富士通研究所さんのHPに簡単な説明がありました。それを使って説明します。
まず、原理から。
参照ページの「ちょっと難しい」にバンド図があります。この図には2つの接合が
あります。右の接合が重要な「ヘテロ接合」で、バンドギャップEgの異なる2種の
半導体の接合です。Egの小さいGaAsはノンドープで、Egの大きなAlGaAsにのみド
ーピング(変調ドープ)すると、AlGaAsで発生した電子はエネルギーの低いGaAsに
落ちます。別の言葉で言えば、GaAsの方が電子親和力が強いので電子はAlGaAsか
ら移動します。
(PN接合の勉強をした時にバンド図を画いたと思いますが、P型とN型でフェルミレ
ベルの位置が異なるために接合するとバンドが斜めになり、電子(と正孔)が移動
することを覚えていると思いますが、電子はエネルギーの高い所から低い所へ移
動するという点で同じです。)
以上のようにして2DEG(2次元電子ガス)を形成します。ここは不純物ドープされて
いないので、電子は高移動度です。
さて、左側の接合は「ショットキー接合」です。接合の右側は先程のAlGaAs、左
側は金属電極です。この電極(ゲート)に電圧をかけることで、2DEG濃度を制御し
ます。

製造フローについては専門からちょっとずれてしまうので、後半は端折って説明し
ます。
まず、GaAs基板上に高純度GaAsやAlGaAsを成長するのは、参照ページの「どうや
って作るの?」にあります、MOCVD法や蒸着を超高純度、高精度にしたMBE(分子線
エピタキシー)法で行います。
その後は、ソース、ドレイン、ゲート電極というのを見てわかる通り、SiのMOS
トランジスタと概念的には同じです。勿論、化合物半導体に適した材料、プロセス
条件、構造がありますので、同じラインでは作れませんし、担当者も互いに相手の
ことはよくわからないといった、専門的な話になって行きます。
また、使用する材料もGaAs, AlGaAsの組み合わせは一番古いもので、性能を上げる
ためにInGaAs, InAlAs等色々な材料で開発が行われています。

以上
Be MORE 7・12 OK-チップでイイコトはじまる

その他の回答 (全2件)

  • 回答No.2

ベストアンサー率 0% (0/2)

バンドギャップの構造のせいでは?
ゲートに電圧かけると、空間電荷の影響によって、バンド端が曲率を持つようになります。
そんでもって、GaAsの伝導バンドが曲げられてですな、
フェルミエネルギーをまたぐようになるわけです。(絵がないとわからんか)
  • 回答No.1

ベストアンサー率 30% (2593/8599)

この論文、何かの参考になるかも知れません。
お礼コメント
maro2001

お礼率 60% (24/40)

ありがとうございます。今から資料を見て勉強します。情報が公開されていない(デバイスユーザーのノウハウ)みたいで、困っていたんです。
投稿日時 - 2001-06-06 09:07:17
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