Abstract
真實空間轉換（real-space transfer）元件是基於熱電子在真實空間發生的轉移現象所發展出來的一種特殊的元件，可操作在負電阻場效電晶體（NERTET）與電荷注入式電晶體（CHINT）兩種模式。真實空間轉換電晶體的特殊操作機制使其具有邏輯運算、發光元件與微波震盪等多方面的功能。 本論文中，我們分別以分子束磊晶（MBE）與有機金屬化學氣相沈積（MOCVD）兩種不同方式來製作以GaAs為基材與以InP為基材的真實空間轉換元件。同時淺接面的Pd/Ge歐姆式接觸也首次成功的使用在In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As異質結構的真實空間轉換元件，其接觸電阻率（specific contact resistivity）可達10-5Ω-cm2。我們設計、製作、量測與分析GaAs/Al0.45Ga0.55As/GaAs與In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As/- In0.53Ga0.47As兩種不同異質結構系統的真實空間轉換元件，並比較此兩種元件的特性，如能障層絕緣能力（insulating characteristics）、負電阻場效電晶體的負微分電阻區峰谷比值（PVR）、電荷注入式電晶體的傳輸電導（transconductance）等。 理論上，In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As異質結構的真實空間轉換元件應具有較佳的元件特性。我們受限於有機金屬化學氣相沈積系統的狀況，無法成長品質符合規格的異質結構，因此並未獲得很好的元件特性。不過，我們所製作的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As異質結構的真實空間轉換元件操作在電荷注入式電晶體時的傳輸電導在室溫時將近GaAs/Al0.45Ga0.55As/GaAs異質結構元件的4倍。經由適當的修改磊晶與製程條件應可大幅提昇In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As異質結構真實空間轉換元件的特性。