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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-16
(45)【発行日】2023-01-24
(54)【発明の名称】化合物半導体装置及びその製造方法、検波器
(51)【国際特許分類】
H01L 29/861 20060101AFI20230117BHJP
H01L 29/868 20060101ALI20230117BHJP
H01L 21/329 20060101ALI20230117BHJP
H01L 29/88 20060101ALI20230117BHJP
H01L 29/06 20060101ALI20230117BHJP
H03D 1/06 20060101ALI20230117BHJP
H03D 1/10 20060101ALI20230117BHJP
【ＦＩ】
H01L29/91 K
H01L29/91 F
H01L29/91 H
H01L29/91 L
H01L29/88 Z
H01L29/06 301M
H01L29/06 301V
H01L29/91 A
H01L29/06 601N
H03D1/06
H03D1/10
H01L29/91 C
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019059969
(22)【出願日】2019-03-27
(65)【公開番号】P2020161661
(43)【公開日】2020-10-01
【審査請求日】2021-09-09
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２９年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、戦略的創造研究推進事業「環境電波発電向けナノワイヤ半導体デバイスの研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003649
【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100092978
【弁理士】
【氏名又は名称】真田 有
(72)【発明者】
【氏名】高橋 剛
(72)【発明者】
【氏名】河口 研一
【審査官】杉山 芳弘
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１３－５０８９６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５８－１６９９６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０９３０５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】FERRO et al.，A novel GaSb/AlSb/InAs high efficiency rectifying diode.，Proceedings. IEEE/Cornell Conference on Advanced Concepts in High Speed Semiconductor Devices and Circuits，米国，IEEE，1993年08月02日，Page.329-337，DOI:10.1109/CORNEL.1993.303103
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２９／８８
Ｈ０１Ｌ ２９／８６６
Ｈ０１Ｌ ２９／８６８
Ｈ０１Ｌ ２９／８６１
Ｈ０１Ｌ ２１／３２９
Ｈ０１Ｌ ２９／０６
Ｈ０３Ｄ ３／１０
Ｈ０３Ｄ ７／０４
Ｈ０３Ｋ ３／３１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれバンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第１のバックワードダイオード及び第２のバックワードダイオードと、
前記第１のバックワードダイオードと前記第２のバックワードダイオードとの間をトンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部と、を備えることを特徴とする化合物半導体装置。
【請求項2】
前記第１のバックワードダイオード及び前記第２のバックワードダイオードは、それぞれ、ｎ型半導体とｐ型半導体をバンド間トンネル電流が一方向に流れるようにバンド間トンネル接合されたバンド間トンネルダイオードであり、
前記バンド間トンネル接合部は、前記第１のバックワードダイオードに備えられる前記ｐ型半導体に連なるｐ型部分と、前記第２のバックワードダイオードに備えられる前記ｎ型半導体に連なるｎ型部分とをバンド間トンネル接合することによって構成されることを特徴とする、請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項3】
前記ｎ型半導体及び前記ｎ型部分は、少なくともＩｎとＡｓを含み、前記ｐ型半導体及び前記ｐ型部分は、少なくともＧａとＳｂを含むことを特徴とする、請求項２に記載の化合物半導体装置。
【請求項4】
前記ｎ型半導体及び前記ｎ型部分は、ＩｎＡｓ又はＩｎＧａＡｓからなり、前記ｐ型半導体及び前記ｐ型部分は、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ又はＡｌＧａＳｂからなることを特徴とする、請求項２又は３に記載の化合物半導体装置。
【請求項5】
前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりも高濃度の不純物を含むか、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりも高濃度の不純物を含むか、又は、前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりも高濃度の不純物を含み、かつ、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりも高濃度の不純物を含むことを特徴とする、請求項２～４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【請求項6】
前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなり、かつ、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなることを特徴とする、請求項２～５のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。半導体装置。
【請求項7】
前記第１のバックワードダイオード及び前記第２のバックワードダイオードは、互いに異なるバンドギャップを有する材料からなり、一方の側から他方の側へ向けて順にバンドギャップが大きくなることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【請求項8】
前記第１のバックワードダイオード及び前記第２のバックワードダイオードは、それぞれ、ナノワイヤ型の構造を有することを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【請求項9】
アンテナと、前記アンテナに接続された化合物半導体装置とを備え、
前記化合物半導体装置は、
それぞれバンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第１のバックワードダイオード及び第２のバックワードダイオードと、
前記第１のバックワードダイオードと前記第２のバックワードダイオードとの間をトンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部と、を備えることを特徴とする検波器。
【請求項10】
バンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第１のバックワードダイオードを形成する工程と、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部を形成する工程と、
前記バンド間トンネル接合部によって前記第１のバックワードダイオードに接合されるように、バンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第２のバックワードダイオードを形成する工程とを含むことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、化合物半導体装置及びその製造方法、検波器に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、検波器やエネルギーハーベスタには、通常、ショットキーダイオードが用いられる。
より検波感度や変換効率を高くするために、図４９に示すようなバンド間トンネル現象を利用したバックワードダイオードが用いられる場合もある。
より検波感度や変換効率を高くするために、図４９に示すようなバンド間トンネル現象を利用したバックワードダイオードが用いられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－２０８０２８号公報
【文献】特開平２－７７０３６号公報
【文献】特開２０１０－２５１６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、バックワードダイオードは、ゼロバイアス近傍で大きな非線形特性を持つのが特徴である。
バックワードダイオードは、逆方向電圧印加時には、トンネル電流が流れるために低い電圧で急激に電流が流れるのに対し、順方向電圧印加時には、約０．５Ｖ付近まで電流が流れず、これにより、大きな非線形特性を示す（例えば図５０参照）。
バックワードダイオードは、逆方向電圧印加時には、トンネル電流が流れるために低い電圧で急激に電流が流れるのに対し、順方向電圧印加時には、約０．５Ｖ付近まで電流が流れず、これにより、大きな非線形特性を示す（例えば図５０参照）。
【0005】
しかしながら、約０．５Ｖ付近よりも順方向電圧が大きい場合には電流が流れ始める。
このため、バックワードダイオードは、０Ｖ近傍の微弱な高周波電力の入力に対しては大変有効であるが、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対しては、電圧のスイングが大きくなって、順方向電流が流れ始め（例えば図５０参照）、非線形特性が劣化する。
本発明は、バックワードダイオードを用いる場合に順方向の耐圧を向上させ、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することを目的とする。
このため、バックワードダイオードは、０Ｖ近傍の微弱な高周波電力の入力に対しては大変有効であるが、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対しては、電圧のスイングが大きくなって、順方向電流が流れ始め（例えば図５０参照）、非線形特性が劣化する。
本発明は、バックワードダイオードを用いる場合に順方向の耐圧を向上させ、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
１つの態様では、化合物半導体装置は、それぞれバンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第１のバックワードダイオード及び第２のバックワードダイオードと、第１のバックワードダイオードと第２のバックワードダイオードとの間をトンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部と、を備える。
１つの態様では、検波器は、アンテナと、アンテナに接続された化合物半導体装置とを備え、化合物半導体装置は、それぞれバンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第１のバックワードダイオード及び第２のバックワードダイオードと、第１のバックワードダイオードと第２のバックワードダイオードとの間をトンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部と、を備える。
１つの態様では、検波器は、アンテナと、アンテナに接続された化合物半導体装置とを備え、化合物半導体装置は、それぞれバンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第１のバックワードダイオード及び第２のバックワードダイオードと、第１のバックワードダイオードと第２のバックワードダイオードとの間をトンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部と、を備える。
【0007】
１つの態様では、化合物半導体装置の製造方法は、バンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第１のバックワードダイオードを形成する工程と、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部を形成する工程と、バンド間トンネル接合部によって第１のバックワードダイオードに接合されるように、バンド間トンネル現象を利用するバンド間トンネルダイオードである第２のバックワードダイオードを形成する工程とを含む。
【発明の効果】
【0008】
１つの側面として、バックワードダイオードを用いる場合に順方向の耐圧を向上させ、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態にかかる化合物半導体装置の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図2】本実施形態にかかる化合物半導体装置の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図3】本実施形態にかかる化合物半導体装置の構成を説明するためのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図4】本実施形態にかかる化合物半導体装置による効果を説明するためのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図5】比較例の化合物半導体装置の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図6】比較例の化合物半導体装置の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図7】比較例の化合物半導体装置の構成を説明するためのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図8】比較例の化合物半導体装置の構成によって得られるＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図9】本実施形態にかかる化合物半導体装置の他の例の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図10】本実施形態にかかる化合物半導体装置の他の例による効果を説明するためのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図11】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の構成を示す模式的断面図である。
【図12】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図13】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図14】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図15】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図16】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図17】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図18】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図19】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図20】本実施形態にかかる化合物半導体装置の具体例の他の例の構成を示す模式的断面図である。
【図21】本実施形態にかかるエネルギーハーベスタの構成を示す図である。
【図22】本実施形態にかかる検波器の構成を示す図である。
【図23】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図24】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図25】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の構成を説明するためのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図26】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例による効果を説明するためのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図27】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の構成についてデバイス特性シミュレーションを用いてＩ－Ｖ特性を求めた結果を示す図である。
【図28】従来のバックワードダイオードのエネルギーバンド図である。
【図29】従来のバックワードダイオードについてデバイス特性シミュレーションを用いてＩ－Ｖ特性を求めた結果を示す図である。
【図30】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の他の例の構成を説明するためのエネルギーバンド図である。
【図31】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の他の例による効果を説明するためのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【図32】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の具体例の構成を示す模式的断面図である。
【図33】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第１変形例の具体例の他の例の構成を示す模式的断面図である。
【図34】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第２変形例の構成を示す模式的断面図である。
【図35】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の構成を示す模式的断面図である。
【図36】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図37】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図38】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図39】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図40】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図41】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図42】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図43】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図44】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図45】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図46】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図47】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図48】本実施形態にかかる化合物半導体装置の第３変形例の製造方法を説明するための模式的断面図である。
【図49】従来のバックワードダイオードのエネルギーバンド図である。
【図50】従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる化合物半導体装置及びその製造方法、検波器について、図１～図５０を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる化合物半導体装置は、バックワードダイオードを含む化合物半導体装置である。
ここで、バックワードダイオードは、バンド間トンネル現象を利用したバンド間トンネルダイオードであり、例えば検波器やエネルギーハーベスタに用いられる化合物半導体装置において、より検波感度や変換効率を高くするために用いられる。
本実施形態にかかる化合物半導体装置は、バックワードダイオードを含む化合物半導体装置である。
ここで、バックワードダイオードは、バンド間トンネル現象を利用したバンド間トンネルダイオードであり、例えば検波器やエネルギーハーベスタに用いられる化合物半導体装置において、より検波感度や変換効率を高くするために用いられる。
【0011】
本実施形態の化合物半導体装置は、例えば図１に示すように、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部３によって接合された複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を備える。
ここで、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２は、それぞれ、ｎ型半導体４、８とｐ型半導体５、９をバンド間トンネル電流が一方向に流れるように、即ち、バックワード動作するようにバンド間トンネル接合することによって構成される。
ここで、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２は、それぞれ、ｎ型半導体４、８とｐ型半導体５、９をバンド間トンネル電流が一方向に流れるように、即ち、バックワード動作するようにバンド間トンネル接合することによって構成される。
【0012】
なお、ｎ型半導体を、ｎ型半導体層、第１半導体又は第１半導体層ともいう。また、ｐ型半導体を、ｐ型半導体層、第２半導体又は第２半導体層ともいう。
また、バンド間トンネル接合部３は、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２に含まれる一のバックワードダイオード１に備えられるｐ型半導体５に連なるｐ型部分６と、複数のバックワードダイオード１、２に含まれる他のバックワードダイオード２に備えられるｎ型半導体８に連なるｎ型部分７とをバンド間トンネル接合することによって構成される。
また、バンド間トンネル接合部３は、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２に含まれる一のバックワードダイオード１に備えられるｐ型半導体５に連なるｐ型部分６と、複数のバックワードダイオード１、２に含まれる他のバックワードダイオード２に備えられるｎ型半導体８に連なるｎ型部分７とをバンド間トンネル接合することによって構成される。
【0013】
ここでは、ｎ型半導体４、８及びｎ型部分７は、ｎ型ＩｎＧａＡｓ（ｎ－ＩｎＧａＡｓ）であり、ｐ型半導体５、９及びｐ型部分６は、ｐ型ＧａＡｓＳｂ（ｐ－ＧａＡｓＳｂ）である。
このため、複数のバックワードダイオード１、２は、いずれも、ｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓがヘテロ接合されたｐｎ接合ダイオードである。
このため、複数のバックワードダイオード１、２は、いずれも、ｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓがヘテロ接合されたｐｎ接合ダイオードである。
【0014】
この場合、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２は、同一のバンドギャップを有する材料からなる。
なお、これに限られるものではなく、例えば、ｎ型半導体４、８及びｎ型部分７は、ＩｎＡｓ又はＩｎＧａＡｓからなり、ｐ型半導体５、９及びｐ型部分６は、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ又はＡｌＧａＳｂからなるものとすれば良い。また、ｎ型半導体４、８及びｎ型部分７は、少なくともＩｎとＡｓを含み、ｐ型半導体５、９及びｐ型部分６は、少なくともＧａとＳｂを含むものであれば良い。また、複数のバックワードダイオード１、２は、異なるバンドギャップを有する材料からなるバックワードダイオードを含むものとしても良い。
なお、これに限られるものではなく、例えば、ｎ型半導体４、８及びｎ型部分７は、ＩｎＡｓ又はＩｎＧａＡｓからなり、ｐ型半導体５、９及びｐ型部分６は、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ又はＡｌＧａＳｂからなるものとすれば良い。また、ｎ型半導体４、８及びｎ型部分７は、少なくともＩｎとＡｓを含み、ｐ型半導体５、９及びｐ型部分６は、少なくともＧａとＳｂを含むものであれば良い。また、複数のバックワードダイオード１、２は、異なるバンドギャップを有する材料からなるバックワードダイオードを含むものとしても良い。
【0015】
また、本実施形態では、ｎ型部分７がｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含み、かつ、ｐ型部分６がｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含む。
つまり、ここでは、ｎ型部分７は、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓであり、ｐ型部分６は、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂである。なお、ｎ型部分７及びｐ型部分９は、不純物濃度が高濃度の半導体層である。このため、高濃度不純物層ともいう。
つまり、ここでは、ｎ型部分７は、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓであり、ｐ型部分６は、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂである。なお、ｎ型部分７及びｐ型部分９は、不純物濃度が高濃度の半導体層である。このため、高濃度不純物層ともいう。
【0016】
このため、ｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓで構成される一のバックワードダイオード１と、ｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓで構成される他のバックワードダイオード２が、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂとｎ＋－ＩｎＧａＡｓで構成されるバンド間トンネル接合部３によって接合（接続）される。
このように、本実施形態では、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を構成するｎ型部分７及びｐ型部分６を、高濃度の不純物を含むものとする、即ち、不純物濃度を高くする。
このように、本実施形態では、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を構成するｎ型部分７及びｐ型部分６を、高濃度の不純物を含むものとする、即ち、不純物濃度を高くする。
【0017】
これにより、図２に示すように、バンド間トンネル接合部３のトンネルバリアが薄くなり、バンド間トンネル距離が短縮され、双方向にバンド間トンネルが容易となる。このため、バンド間トンネル接合部３では、バンド間トンネル電流が順方向、逆方向の両方向（双方向）に流れ、図３に示すようなＩ－Ｖ特性となり、オーミック特性が発生する。
なお、バンド間トンネル接合部３では、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合されるが、これを、バンド間トンネル接合によるオーミック接合ともいう。
なお、バンド間トンネル接合部３では、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合されるが、これを、バンド間トンネル接合によるオーミック接合ともいう。
【0018】
このようにして、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２が、バンド間トンネル接合部３によって、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合される。
これにより、上述のようにして複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合したものは、図４中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、逆方向耐圧をそれほど増加させずに、順方向耐圧を向上させることができる。
これにより、上述のようにして複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合したものは、図４中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、逆方向耐圧をそれほど増加させずに、順方向耐圧を向上させることができる。
【0019】
ここでは、バックワードダイオードは２つ分あるため、１つにかかるバイアスは全体のバイアスの半分である。このため、全体の順方向耐圧は２倍に向上する。
このように、上述のバンド間トンネル接合部３によって複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合したものは、順方向耐圧が向上したバックワードダイオードとして機能することになる。
このように、上述のバンド間トンネル接合部３によって複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合したものは、順方向耐圧が向上したバックワードダイオードとして機能することになる。
【0020】
これにより、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することができる。この結果、例えば検波器やエネルギーハーベスタに用いた場合に、高感度化、高効率化を実現することが可能となる。
これに対し、例えば図５に示すように、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２をそのまま結合（単純結合）すると、上述のような効果は得られない。
これに対し、例えば図５に示すように、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２をそのまま結合（単純結合）すると、上述のような効果は得られない。
【0021】
つまり、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２をそのまま結合する場合、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２とを、図５に示すように、バンド間トンネル電流が一方向に流れるようにバンド間トンネル接合することになる。
この場合、図６に示すように、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２とを接合する部分のバンド間トンネル距離は長いため、この接合部では、図７に示すようなＩ－Ｖ特性となり、バックワードダイオードとして機能することになる。
この場合、図６に示すように、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２とを接合する部分のバンド間トンネル距離は長いため、この接合部では、図７に示すようなＩ－Ｖ特性となり、バックワードダイオードとして機能することになる。
【0022】
なお、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２とをバンド間トンネル接合する接合部を流れるバンド間トンネル電流は、各バックワードダイオード１、２におけるバンド間トンネル接合を流れるバンド間トンネル電流に対して、逆方向へ向けて流れることになる。
この場合、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２をそのまま結合したものは、図８中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、順方向耐圧を向上させることができるものの、同様に、逆方向耐圧も増加してしまう。
この場合、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２をそのまま結合したものは、図８中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、順方向耐圧を向上させることができるものの、同様に、逆方向耐圧も増加してしまう。
【0023】
このように、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２をそのまま結合したものは、バックワードダイオードとして機能しなくなってしまう。
このため、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することができず、例えば検波器やエネルギーハーベスタに用いた場合に、高感度化、高効率化を実現することもできない。
このため、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することができず、例えば検波器やエネルギーハーベスタに用いた場合に、高感度化、高効率化を実現することもできない。
【0024】
なお、本実施形態では、ｎ型部分７がｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含み、かつ、ｐ型部分６がｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むものとすることで、複数のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するものとしているが、これに限られるものではない。
【0025】
例えば、ｎ型部分７がｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含むか、ｐ型部分６がｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むか、又は、ｎ型部分７がｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含み、かつ、ｐ型部分６がｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むものとすることで、複数のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するものとすれば良い。
【0026】
また、本実施形態では、複数のバックワードダイオードとして２つのバックワードダイオード１、２をバンド間トンネル接合部３によって接合する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、３つ以上のバックワードダイオードをバンド間トンネル接合部によって接合しても良い。
例えば、図９に示すように、複数のバックワードダイオードとして４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合しても良い。
例えば、図９に示すように、複数のバックワードダイオードとして４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合しても良い。
【0027】
これにより、図１０中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、図１０中、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性、及び、図１０中、実線Ｃで示す上述の実施形態のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、さらに順方向耐圧を向上させることができる。
このように、複数のバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合（接続）した構造とすることで、バックワードダイオードの数に応じて順方向耐圧を向上させることができる。例えば、後述の具体例のように、複数のバックワードダイオードを積層する場合には、積層するバックワードダイオードの数（スタック数）に応じて順方向耐圧を向上させることができる。この場合、バックワードダイオードの数で所望の耐圧に制御できることになる。
このように、複数のバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合（接続）した構造とすることで、バックワードダイオードの数に応じて順方向耐圧を向上させることができる。例えば、後述の具体例のように、複数のバックワードダイオードを積層する場合には、積層するバックワードダイオードの数（スタック数）に応じて順方向耐圧を向上させることができる。この場合、バックワードダイオードの数で所望の耐圧に制御できることになる。
【0028】
ところで、上述のように構成される化合物半導体装置は、以下のようにして製造することができる。
本実施形態にかかる化合物半導体装置の製造方法は、一のバックワードダイオード１を形成する工程と、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部３によって一のバックワードダイオード１に接合されるように、他のバックワードダイオード２を形成する工程とを含む（例えば図１２、図１３参照）。
本実施形態にかかる化合物半導体装置の製造方法は、一のバックワードダイオード１を形成する工程と、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部３によって一のバックワードダイオード１に接合されるように、他のバックワードダイオード２を形成する工程とを含む（例えば図１２、図１３参照）。
【0029】
以下、図１１～図１９を参照しながら、具体例を挙げて、具体的に説明する。
本具体例の化合物半導体装置は、例えば図１１に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９からなる半導体積層構造を備える。
本具体例の化合物半導体装置は、例えば図１１に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９からなる半導体積層構造を備える。
【0030】
ここでは、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層１３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層１４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層６、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層７、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９からなる半導体積層構造を備える。
【0031】
そして、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）４及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）５によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる一のバックワードダイオード１が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
【0032】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）８及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）９によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる他のバックワードダイオード２が構成される。
また、バンド間トンネル接合部３によって接合された２つのバックワードダイオード１、２は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
また、バンド間トンネル接合部３によって接合された２つのバックワードダイオード１、２は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
【0033】
また、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９上に、例えばＰｔ／Ａｕからなる電極（上部電極）１６を備え、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、例えばＴｉ／Ａｕからなる電極（下部電極）１７を備え、これらの電極１６、１７にコンタクト配線１８、１９が接続されており、全体が層間絶縁膜（例えばＢＣＢ）２０で埋め込まれている。
次に、本具体例の化合物半導体装置の製造方法について、図１２～図１９を参照しながら説明する。
次に、本具体例の化合物半導体装置の製造方法について、図１２～図１９を参照しながら説明する。
【0034】
まず、図１２に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３を成長させ、続いて、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４を成長させる。
ここでは、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３は、例えば、厚さ約２００ｎｍのｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層である。
また、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４は、例えばドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－２、厚さ約２００ｎｍのｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
ここでは、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３は、例えば、厚さ約２００ｎｍのｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層である。
また、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４は、例えばドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－２、厚さ約２００ｎｍのｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
【0035】
次に、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる一のバックワードダイオード１を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ（ｎ－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ型半導体層）４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ（ｐ－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ型半導体層）５を成長させる。
ここでは、一のバックワードダイオード１を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ層４は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１８ｃｍ－３、厚さ約１００ｎｍのｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
ここでは、一のバックワードダイオード１を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ層４は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１８ｃｍ－３、厚さ約１００ｎｍのｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
【0036】
また、一のバックワードダイオード１を構成するｐ－ＧａＡｓＳｂ層５は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－３、厚さ約５０ｎｍのｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層である。
続いて、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３を構成するｐ＋－ＧａＡｓＳｂ（ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ（ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７を成長させる。
続いて、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３を構成するｐ＋－ＧａＡｓＳｂ（ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ（ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７を成長させる。
【0037】
ここでは、バンド間トンネル接合部３を構成するｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６は、例えば、ドーピング濃度約３×１０１９ｃｍ－３、厚さ約５０ｎｍのｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層である。
また、バンド間トンネル接合部３を構成するｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－３、厚さ約５０ｎｍのｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
また、バンド間トンネル接合部３を構成するｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－３、厚さ約５０ｎｍのｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
【0038】
次に、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる他のバックワードダイオード２を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ（ｎ－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ型半導体層）８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ（ｐ－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ型半導体層）９を成長させる。
ここでは、他のバックワードダイオード２を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ層８は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１８ｃｍ－３、厚さ約１００ｎｍのｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
ここでは、他のバックワードダイオード２を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ層８は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１８ｃｍ－３、厚さ約１００ｎｍのｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層である。
【0039】
また、他のバックワードダイオード２を構成するｐ－ＧａＡｓＳｂ層９は、例えば、ドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－３、厚さ約５０ｎｍのｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層である。
なお、ここでは、各半導体層１３、１４、４～９は、ＩｎＰ基板に格子整合する例を示しているが、必ずしも格子整合しなくても良い。
なお、ここでは、各半導体層１３、１４、４～９は、ＩｎＰ基板に格子整合する例を示しているが、必ずしも格子整合しなくても良い。
【0040】
次に、図１３に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、メサ（メサ構造）１５になる部分を規定する。
ここでは、他のバックワードダイオード２、バンド間トンネル接合部３、一のバックワードダイオード１のそれぞれを構成する各半導体層４～９をエッチングして、メサ（メサ構造）１５を形成する。その後、レジストを除去する。
ここでは、他のバックワードダイオード２、バンド間トンネル接合部３、一のバックワードダイオード１のそれぞれを構成する各半導体層４～９をエッチングして、メサ（メサ構造）１５を形成する。その後、レジストを除去する。
【0041】
次に、図１４に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、素子分離を行なう領域を規定し、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４をエッチングで除去し、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３を露出させて、素子分離を行なう。その後、レジストを除去する。
次に、図１５に示すように、メサ１５の直上に電極（上部電極）１６を形成する。
ここでは、例えばフォトリソグラフィーによって、電極領域を規定し、メサ１５の最上層を構成するｐ－ＧａＡｓＳｂ層９上に、例えばＰｔ／Ａｕの蒸着・リフトオフによって、電極１６を形成する。
次に、図１５に示すように、メサ１５の直上に電極（上部電極）１６を形成する。
ここでは、例えばフォトリソグラフィーによって、電極領域を規定し、メサ１５の最上層を構成するｐ－ＧａＡｓＳｂ層９上に、例えばＰｔ／Ａｕの蒸着・リフトオフによって、電極１６を形成する。
【0042】
次に、図１６に示すように、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に電極（下部電極）１７を形成する。
ここでは、例えばフォトリソグラフィーによって、電極領域を規定し、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、例えばＴｉ／Ａｕの蒸着・リフトオフによって、電極１７を形成する。
次に、図１７に示すように、メサ１５の段差を含む全体を埋め込むように、例えばＢＣＢを塗布し、硬化させることによって、層間絶縁膜２０を形成する。
ここでは、例えばフォトリソグラフィーによって、電極領域を規定し、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、例えばＴｉ／Ａｕの蒸着・リフトオフによって、電極１７を形成する。
次に、図１７に示すように、メサ１５の段差を含む全体を埋め込むように、例えばＢＣＢを塗布し、硬化させることによって、層間絶縁膜２０を形成する。
【0043】
次に、図１８に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって各電極１６、１７の直上にコンタクトホール領域を規定し、例えばドライエッチングによって各電極１６、１７に達するコンタクトホール２１、２２を形成する。
次に、図１９に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、コンタクト配線領域を規定し、例えばＡｕめっきによって、各電極１７、１８に接続されるコンタクト配線１８、１９を形成する。その後、レジストは除去する。
次に、図１９に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、コンタクト配線領域を規定し、例えばＡｕめっきによって、各電極１７、１８に接続されるコンタクト配線１８、１９を形成する。その後、レジストは除去する。
【0044】
このようにして、本実施形態の具体例の化合物半導体装置を製造することができる。
なお、この具体例では、複数のバックワードダイオードとして２つのバックワードダイオード１、２をバンド間トンネル接合部３によって接合する場合の具体例として説明しているが、例えば図９に示すように、４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合する場合には、以下のようにすれば良い。
なお、この具体例では、複数のバックワードダイオードとして２つのバックワードダイオード１、２をバンド間トンネル接合部３によって接合する場合の具体例として説明しているが、例えば図９に示すように、４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合する場合には、以下のようにすれば良い。
【0045】
つまり、化合物半導体装置は、例えば図２０に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型部分）２３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分）２４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型半導体；ｎ型半導体層）２５、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型半導体；ｐ型半導体層）２６、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型部分）２７、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分）２８、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型半導体；ｎ型半導体層）２９、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型半導体；ｐ型半導体層）３０からなる半導体積層構造を備えるものとすれば良い。
【0046】
例えば、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層１３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層１４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層６、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層７、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２５、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２６、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２７、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２８、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２９、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層３０からなる半導体積層構造を備えるものとすれば良い。
【0047】
この場合、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）４及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）５によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第１のバックワードダイオード１が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、第１のバックワードダイオード１と第２のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、第１のバックワードダイオード１と第２のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
【0048】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）８及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）９によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第２のバックワードダイオード２が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２３及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２４によって、第２のバックワードダイオード２と第３のバックワードダイオード１０を接合するバンド間トンネル接合部３Ａが構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２３及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２４によって、第２のバックワードダイオード２と第３のバックワードダイオード１０を接合するバンド間トンネル接合部３Ａが構成される。
【0049】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）２５及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）２６によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第３のバックワードダイオード１０が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２７及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２８によって、第３のバックワードダイオード１０と第４のバックワードダイオード１１を接合するバンド間トンネル接合部３Ｂが構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２７及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２８によって、第３のバックワードダイオード１０と第４のバックワードダイオード１１を接合するバンド間トンネル接合部３Ｂが構成される。
【0050】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）２９及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）３０によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第４のバックワードダイオード１１が構成される。
また、バンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合された４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
また、バンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合された４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
【0051】
また、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層３０上に、例えばＰｔ／Ａｕからなる電極（上部電極）１６を備え、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、例えばＴｉ／Ａｕからなる電極（下部電極）１７を備え、これらの電極１６、１７にコンタクト配線１８、１９が接続されており、層間絶縁膜（例えばＢＣＢ）２０で埋め込まれているものとすれば良い。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の具体例の化合物半導体装置と層構造が異なるだけであるため、上述の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の具体例の化合物半導体装置と層構造が異なるだけであるため、上述の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
【0052】
ところで、上述のような構成及び製造方法を採用しているのは、以下の理由による。
例えば、無線通信の受信機用の検波器やエネルギーハーベスタのエネルギー変換素子として、通常はショットキーダイオードが用いられる。
より検波感度や変換効率が高い素子として、バンド間トンネル現象を利用したバックワードダイオードがある（例えば図４９参照）。
例えば、無線通信の受信機用の検波器やエネルギーハーベスタのエネルギー変換素子として、通常はショットキーダイオードが用いられる。
より検波感度や変換効率が高い素子として、バンド間トンネル現象を利用したバックワードダイオードがある（例えば図４９参照）。
【0053】
バックワードダイオードは、エサキダイオードの不純物濃度を制御して順方向ピーク部を抑制した構造といえる。
そして、バックワードダイオードは、ゼロバイアス近傍で大きな非線形特性を持つのが特徴である。
ここで、図５０は、典型的なバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性を示している。
そして、バックワードダイオードは、ゼロバイアス近傍で大きな非線形特性を持つのが特徴である。
ここで、図５０は、典型的なバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性を示している。
【0054】
図５０に示すように、バックワードダイオードは、逆方向電圧印加時には、トンネル電流が流れるために低い電圧で急激に電流が流れるのに対し、順方向電圧印加時には、約０．５Ｖ付近まで電流が流れず、これにより、大きな非線形特性を示す。
しかしながら、約０．５Ｖ付近よりも順方向電圧が大きい場合には電流が流れ始める。
これは、図４９に示すようなエネルギーバンド構造において、バリアになっていたｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓの伝導帯のエネルギー差（ΔＥｃ）を超える電子が多くなるためである。
しかしながら、約０．５Ｖ付近よりも順方向電圧が大きい場合には電流が流れ始める。
これは、図４９に示すようなエネルギーバンド構造において、バリアになっていたｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓの伝導帯のエネルギー差（ΔＥｃ）を超える電子が多くなるためである。
【0055】
このため、バックワードダイオードは、０Ｖ近傍の微弱な高周波電力の入力に対しては大変有効な素子であるが、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対しては、電圧のスイングが大きくなって、順方向電流が流れ始め（例えば図５０参照）、非線形特性が劣化する。
このように、バックワードダイオードは、小さな入力電力の変換には向くが、比較的大きい入力電力には向かないという課題、即ち、電力変換のダインミックレンジが小さいという課題があった。
このように、バックワードダイオードは、小さな入力電力の変換には向くが、比較的大きい入力電力には向かないという課題、即ち、電力変換のダインミックレンジが小さいという課題があった。
【0056】
一方、比較的大きな入力電力に対しても変換が効率良く行なわれるように、高い入力電力、即ち、高い電圧でも、非線形特性を保つことが求められる。そして、バックワードダイオードでは、順方向の耐圧を向上させることが必要とされる。
そこで、バックワードダイオードを用いる場合に順方向の耐圧を向上させ、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制するために、上述のような構成及び製造方法を採用している。
そこで、バックワードダイオードを用いる場合に順方向の耐圧を向上させ、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制するために、上述のような構成及び製造方法を採用している。
【0057】
したがって、本実施形態にかかる化合物半導体装置及びその製造方法は、バックワードダイオードを用いる場合に順方向の耐圧を向上させ、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することができるという効果を有する。
ところで、上述のバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを含む化合物半導体装置は、例えば図２１に示すような微小電力のエネルギーハーベスティングに用いられるエネルギーハーベスタ、あるいは、例えば図２２に示すようなマイクロ波、ミリ波、テラヘルツ波などの高周波信号を検波する検波器（通信用検波器；受信機用検波器）として利用することができる。
ところで、上述のバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを含む化合物半導体装置は、例えば図２１に示すような微小電力のエネルギーハーベスティングに用いられるエネルギーハーベスタ、あるいは、例えば図２２に示すようなマイクロ波、ミリ波、テラヘルツ波などの高周波信号を検波する検波器（通信用検波器；受信機用検波器）として利用することができる。
【0058】
ここでは、エネルギーハーベスタは、例えば図２１に示すように、アンテナ３１と、電力変換器３２と、昇圧器３３と、二次電池３４とを備える。
また、電力変換器３２は、ダイオード３５と、キャパシタ３６と、インダクタ３７とを備える。
そして、ダイオード３５に、上述のバンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２を適用することができる。
また、電力変換器３２は、ダイオード３５と、キャパシタ３６と、インダクタ３７とを備える。
そして、ダイオード３５に、上述のバンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２を適用することができる。
【0059】
この場合、エネルギーハーベスタは、アンテナ３１と、アンテナ３１に接続され、化合物半導体装置を含む電力変換器３２とを備え、化合物半導体装置は、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２を備えるものとなる。
また、検波器は、例えば図２２に示すように、アンテナ３８と、ダイオード３９と、インダクタ４０とを備える。
また、検波器は、例えば図２２に示すように、アンテナ３８と、ダイオード３９と、インダクタ４０とを備える。
【0060】
そして、ダイオード３９に、上述のバンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２を適用することができる。
この場合、検波器は、アンテナ３８と、アンテナ３８に接続された化合物半導体装置とを備え、化合物半導体装置は、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２を備えるものとなる。
この場合、検波器は、アンテナ３８と、アンテナ３８に接続された化合物半導体装置とを備え、化合物半導体装置は、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２を備えるものとなる。
【0061】
これらのエネルギーハーベスタや検波器は、上述のバンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２を備えるため、順方向耐圧を向上させ、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することができる。
この結果、例えばエネルギーハーベスタに用いた場合（例えば図２１参照）に、効率良く電力エネルギー変換が行なえるようになり、エネルギー変換効率が向上し、高効率化を実現することができる。また、電力変換素子として用いた場合に、電力エネルギー変換できる入力電力のダイナミックレンジを広げることができ、高効率化に寄与することができる。
この結果、例えばエネルギーハーベスタに用いた場合（例えば図２１参照）に、効率良く電力エネルギー変換が行なえるようになり、エネルギー変換効率が向上し、高効率化を実現することができる。また、電力変換素子として用いた場合に、電力エネルギー変換できる入力電力のダイナミックレンジを広げることができ、高効率化に寄与することができる。
【0062】
また、例えば通信用検波器に用いた場合（例えば図２２参照）に、例えば大きな入力電力が入った場合にも検波感度の低下を起こさないで動作できるようになり、即ち、過入力でも検波感度の劣化を引き起こさないようにすることができ、高感度化を実現することができる。また、検波素子として用いた場合に、入力電力のダイナミックレンジを広げることができ、高感度に寄与することができる。
【0063】
なお、上述の実施形態では、バンド間トンネル接合部３を構成するｎ型部分７がｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含むか、ｐ型部分６がｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むか、又は、ｎ型部分７がｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含み、かつ、ｐ型部分６がｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むものとすることで、複数のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するものとしているが、これに限られるものではない。
【0064】
例えば、図２３に示すように、バンド間トンネル接合部３を構成するｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりもバンドギャップが狭い材料からなり、かつ、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりもバンドギャップが狭い材料からなるものとすることで、複数のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するものとしても良い。なお、これを第１変形例という。
【0065】
この場合、ｎ型部分７Ｘは、Ｉｎ組成が高いｎ－ＩｎＧａＡｓ（例えばｎ－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ）又はｎ－ＩｎＡｓであり、ｐ型部分６Ｘは、ｐ－ＧａＳｂである。
なお、ｎ型部分７Ｘ及びｐ型部分６Ｘは、バックワードダイオード１、２を構成する半導体よりもバンドギャップが狭い半導体層である。このため、狭バンドギャップ層ともいう。
なお、ｎ型部分７Ｘ及びｐ型部分６Ｘは、バックワードダイオード１、２を構成する半導体よりもバンドギャップが狭い半導体層である。このため、狭バンドギャップ層ともいう。
【0066】
このため、ｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓで構成される一のバックワードダイオード１と、ｐ－ＧａＡｓＳｂとｎ－ＩｎＧａＡｓで構成される他のバックワードダイオード２が、Ｉｎ組成が高いｎ－ＩｎＧａＡｓ又はｎ－ＩｎＡｓとｐ－ＧａＳｂで構成されるバンド間トンネル接合部３によって接合（接続）される。
このように、第１変形例では、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を構成するｎ型部分７Ｘ及びｐ型部分６Ｘを、バンドギャップが狭い材料からなるものとする。
このように、第１変形例では、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を構成するｎ型部分７Ｘ及びｐ型部分６Ｘを、バンドギャップが狭い材料からなるものとする。
【0067】
これにより、図２４に示すように、バンド間トンネル接合部３のトンネルバリアが薄くなり、バンド間トンネル距離が短縮され、双方向にバンド間トンネルが容易となる。このため、バンド間トンネル接合部３では、バンド間トンネル電流が順方向、逆方向の両方向（双方向）に流れ、図２５に示すようなＩ－Ｖ特性となり、オーミック特性が発生する。
なお、バンド間トンネル接合部３では、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合されるが、これを、バンド間トンネル接合によるオーミック接合ともいう。
なお、バンド間トンネル接合部３では、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合されるが、これを、バンド間トンネル接合によるオーミック接合ともいう。
【0068】
このようにして、複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２が、バンド間トンネル接合部３によって、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合される。
これにより、上述のようにして複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合したものは、図２６中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、逆方向耐圧をそれほど増加させずに、順方向耐圧を向上させることができる。
これにより、上述のようにして複数（ここでは２つ）のバックワードダイオード１、２を接合したものは、図２６中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、逆方向耐圧をそれほど増加させずに、順方向耐圧を向上させることができる。
【0069】
ここでは、バックワードダイオードは２つ分あるため、１つにかかるバイアスは全体のバイアスの半分である。このため、全体の順方向耐圧は２倍に向上する。
このように、上述のバンド間トンネル接合部３によって複数（ここでは２つ）のバックワードダイオードを接合したものは、順方向耐圧が向上したバックワードダイオードとして機能することになる。
このように、上述のバンド間トンネル接合部３によって複数（ここでは２つ）のバックワードダイオードを接合したものは、順方向耐圧が向上したバックワードダイオードとして機能することになる。
【0070】
これにより、例えばｍＷ以上の大きな入力電力に対する非線形特性の劣化を抑制することができる。この結果、例えば検波器やエネルギーハーベスタに用いた場合に、高感度化、高効率化を実現することが可能となる。
ここで、図２７は、図２３に示すようなエネルギーバンド構造を有する第１変形例のもの、即ち、ｐ－ＧａＡｓＳｂ／ｎ－ＩｎＧａＡｓからなる２つのバックワードダイオード１、２をｎ－ＩｎＡｓ／ｐ－ＧａＳｂからなるバンド間トンネル接合部３で接続したものについてデバイス特性シミュレーションを用いてＩ－Ｖ特性を求めた結果を示している。
ここで、図２７は、図２３に示すようなエネルギーバンド構造を有する第１変形例のもの、即ち、ｐ－ＧａＡｓＳｂ／ｎ－ＩｎＧａＡｓからなる２つのバックワードダイオード１、２をｎ－ＩｎＡｓ／ｐ－ＧａＳｂからなるバンド間トンネル接合部３で接続したものについてデバイス特性シミュレーションを用いてＩ－Ｖ特性を求めた結果を示している。
【0071】
また、図２９は、図２８に示すようなエネルギーバンド構造を有するｐ－ＧａＡｓＳｂ／ｎ－ＩｎＧａＡｓからなる従来のバックワードダイオードについてデバイス特性シミュレーションを用いてＩ－Ｖ特性を求めた結果を示している。
従来のバックワードダイオードでは、図２９に示すように、バックワードダイオード特有のＩ－Ｖ特性になっており、順方向の耐圧は、約０．４Ｖ～約０．５Ｖ付近であることがわかる。
従来のバックワードダイオードでは、図２９に示すように、バックワードダイオード特有のＩ－Ｖ特性になっており、順方向の耐圧は、約０．４Ｖ～約０．５Ｖ付近であることがわかる。
【0072】
これに対し、第１変形例のものでは、図２７に示すように、順方向の耐圧が約０．９Ｖ～約１．０Ｖ程度に増加していることがわかる。
このように、第１変形例のものでは、順方向の耐圧を向上させたバックワードダイオードが実現できることがわかる。
なお、第１変形例では、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりもバンドギャップが狭い材料からなり、かつ、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりもバンドギャップが狭い材料からなるものとすることで、複数のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するものとしているが、これに限られるものではない。
このように、第１変形例のものでは、順方向の耐圧を向上させたバックワードダイオードが実現できることがわかる。
なお、第１変形例では、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりもバンドギャップが狭い材料からなり、かつ、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりもバンドギャップが狭い材料からなるものとすることで、複数のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するものとしているが、これに限られるものではない。
【0073】
例えば、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりもバンドギャップが狭い材料からなり、かつ、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりもバンドギャップが狭い材料からなるものとすることで、複数のバックワードダイオード１、２を接合するバンド間トンネル接合部３を、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するものとすれば良い。
【0074】
また、第１変形例では、複数のバックワードダイオードとして２つのバックワードダイオード１、２をバンド間トンネル接合部３によって接合する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、３つ以上のバックワードダイオードをバンド間トンネル接合部３によって接合しても良い。
例えば、図３０に示すように、複数のバックワードダイオードとして４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合しても良い。
例えば、図３０に示すように、複数のバックワードダイオードとして４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合しても良い。
【0075】
これにより、図３１中、実線Ａで示すようなＩ－Ｖ特性となり、破線Ｂで示す従来のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性、及び、実線Ｃで示す上述の実施形態のバックワードダイオードのＩ－Ｖ特性と比較して、さらに順方向耐圧を向上させることができる。
このように、複数のバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合（接続）した構造とすることで、バックワードダイオードの数に応じて順方向耐圧を向上させることができる。例えば、後述の具体例のように、複数のバックワードダイオードを積層する場合には、積層するバックワードダイオードの数（スタック数）に応じて順方向耐圧を向上させることができる。この場合、バックワードダイオードの数で所望の耐圧に制御できることになる。
このように、複数のバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合（接続）した構造とすることで、バックワードダイオードの数に応じて順方向耐圧を向上させることができる。例えば、後述の具体例のように、複数のバックワードダイオードを積層する場合には、積層するバックワードダイオードの数（スタック数）に応じて順方向耐圧を向上させることができる。この場合、バックワードダイオードの数で所望の耐圧に制御できることになる。
【0076】
なお、上述の第１変形例のものと、上述の実施形態のものとを組み合わせても良い。
つまり、上述の第１変形例のものにおいて、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含むか、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むか、又は、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含み、かつ、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むものとしても良い。
つまり、上述の第１変形例のものにおいて、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含むか、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むか、又は、ｎ型部分７Ｘがｎ型半導体４、８よりも高濃度の不純物を含み、かつ、ｐ型部分６Ｘがｐ型半導体５、９よりも高濃度の不純物を含むものとしても良い。
【0077】
以下、上述の第１変形例のものについて、具体例を挙げて、具体的に説明する。
第１変形例の具体例の化合物半導体装置は、例えば図３２に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５、ｐ－ＧａＳｂ層６Ｘ、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層７Ｘ、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９からなる半導体積層構造を備える。
第１変形例の具体例の化合物半導体装置は、例えば図３２に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５、ｐ－ＧａＳｂ層６Ｘ、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層７Ｘ、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９からなる半導体積層構造を備える。
【0078】
ここでは、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層１３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層１４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５、ｐ－ＧａＳｂ層６Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層７Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９からなる半導体積層構造を備える。
【0079】
そして、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）４及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）５によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる一のバックワードダイオード１が構成される。
また、ｐ－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなるｐ型部分）６Ｘ及びｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなるｎ型部分）７Ｘによって、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
また、ｐ－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなるｐ型部分）６Ｘ及びｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなるｎ型部分）７Ｘによって、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
【0080】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）８及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）９によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる他のバックワードダイオード２が構成される。
また、バンド間トンネル接合部３によって接合された２つのバックワードダイオード１、２は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
また、バンド間トンネル接合部３によって接合された２つのバックワードダイオード１、２は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
【0081】
また、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９上に、例えばＰｔ／Ａｕからなる電極（上部電極）１６を備え、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、例えばＴｉ／Ａｕからなる電極（下部電極）１７を備え、これらの電極１６、１７にコンタクト配線１８、１９が接続されており、層間絶縁膜（例えばＢＣＢ）２０で埋め込まれている。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の実施形態の具体例の化合物半導体装置とバンド間トンネル接合部３を構成する半導体層が異なるだけであるため、上述の実施形態の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の実施形態の具体例の化合物半導体装置とバンド間トンネル接合部３を構成する半導体層が異なるだけであるため、上述の実施形態の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
【0082】
なお、この第１変形例の具体例では、複数のバックワードダイオードとして２つのバックワードダイオード１、２をバンド間トンネル接合部３によって接合する場合の具体例として説明しているが、例えば図３３に示すように、４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１をバンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合する場合には、以下のようにすれば良い。
【0083】
つまり、化合物半導体装置は、例えば図３３に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５、ｐ＋－ＧａＳｂ層６Ｘ、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７Ｘ、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９、ｐ＋－ＧａＳｂ層２３Ｘ、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層２４Ｘ、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層２５、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層２６、ｐ＋－ＧａＳｂ層２７Ｘ、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層２８Ｘ、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層２９、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層３０からなる半導体積層構造を備えるものとすれば良い。
【0084】
なお、ここでは、バンド間トンネル接合部３を構成する各半導体層を、上述の実施形態のように高濃度の不純物を含むものとしている。
例えば、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層１３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層１４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５、ｐ＋－ＧａＳｂ層６Ｘ、ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層７Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９、ｐ＋－ＧａＳｂ層２３Ｘ、ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層２４Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２５、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２６、ｐ＋－ＧａＳｂ層２７Ｘ、ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層２８Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２９、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層３０からなる半導体積層構造を備えるものとすれば良い。
例えば、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層１３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層１４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５、ｐ＋－ＧａＳｂ層６Ｘ、ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層７Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９、ｐ＋－ＧａＳｂ層２３Ｘ、ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層２４Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２５、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２６、ｐ＋－ＧａＳｂ層２７Ｘ、ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層２８Ｘ、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２９、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層３０からなる半導体積層構造を備えるものとすれば良い。
【0085】
この場合、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）４及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）５によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第１のバックワードダイオード１が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｐ型部分）６Ｘ及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｎ型部分）７Ｘによって、第１のバックワードダイオード１と第２のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｐ型部分）６Ｘ及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｎ型部分）７Ｘによって、第１のバックワードダイオード１と第２のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
【0086】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）８及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）９によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第２のバックワードダイオード２が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｐ型部分）２３Ｘ及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｎ型部分）２４Ｘによって、第２のバックワードダイオード２と第３のバックワードダイオード１０を接合するバンド間トンネル接合部３Ａが構成される。
また、ｐ＋－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｐ型部分）２３Ｘ及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｎ型部分）２４Ｘによって、第２のバックワードダイオード２と第３のバックワードダイオード１０を接合するバンド間トンネル接合部３Ａが構成される。
【0087】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）２５及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）２６によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第３のバックワードダイオード１０が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｐ型部分）２７Ｘ及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｎ型部分）２８Ｘによって、第３のバックワードダイオード１０と第４のバックワードダイオード１１を接合するバンド間トンネル接合部３Ｂが構成される。
また、ｐ＋－ＧａＳｂ層（バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｐ型部分）２７Ｘ及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；バンドギャップが狭い材料からなり、高濃度の不純物を含むｎ型部分）２８Ｘによって、第３のバックワードダイオード１０と第４のバックワードダイオード１１を接合するバンド間トンネル接合部３Ｂが構成される。
【0088】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）２９及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）３０によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第４のバックワードダイオード１１が構成される。
また、バンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合された４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
また、バンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合された４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
【0089】
また、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層３０上に、例えばＰｔ／Ａｕからなる電極（上部電極）１６を備え、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、例えばＴｉ／Ａｕからなる電極（下部電極）１７を備え、これらの電極１６、１７にコンタクト配線１８、１９が接続されており、層間絶縁膜（例えばＢＣＢ）２０で埋め込まれているものとすれば良い。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の実施形態の具体例の化合物半導体装置とバンド間トンネル接合部３を構成する半導体層が異なるだけであるため、上述の実施形態の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の実施形態の具体例の化合物半導体装置とバンド間トンネル接合部３を構成する半導体層が異なるだけであるため、上述の実施形態の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
【0090】
なお、上述の実施形態及び第１変形例では、複数のバックワードダイオード１、２（１０、１１）を、同一のバンドギャップを有する材料からなるものとしているが、これに限られるものではない。
例えば、複数のバックワードダイオードは、異なるバンドギャップを有する材料からなるバックワードダイオードを含むものとしても良い。
例えば、複数のバックワードダイオードは、異なるバンドギャップを有する材料からなるバックワードダイオードを含むものとしても良い。
【0091】
また、例えば、複数のバックワードダイオードは、互いに異なるバンドギャップを有する材料からなり、一方の側から他方の側へ向けて順にバンドギャップが大きくなるものとしても良い（例えば図３４参照）。なお、これを第２変形例という。
この場合、例えば、複数のバックワードダイオードのバンドギャップが、カソード側から見て段階的に大きくなるものとしても良いし、例えば、複数のバックワードダイオードのバンドギャップが、基板に近い側から順番に大きくなるものとしても良い。
この場合、例えば、複数のバックワードダイオードのバンドギャップが、カソード側から見て段階的に大きくなるものとしても良いし、例えば、複数のバックワードダイオードのバンドギャップが、基板に近い側から順番に大きくなるものとしても良い。
【0092】
また、複数のバックワードダイオードを構成するｐ型半導体のバンドギャップが、一方の側から他方の側へ向けて順に大きくなるものとしても良いし、複数のバックワードダイオードを構成するｎ型半導体のバンドギャップが、一方の側から他方の側へ向けて順に大きくなるものとしても良いし、複数のバックワードダイオードを構成するｐ型半導体及びｎ型半導体のバンドギャップが、一方の側から他方の側へ向けて順に大きくなるものとしても良い。
【0093】
以下、第２変形例のものについて、具体例を挙げて、具体的に説明する。
なお、ここでは、上述の実施形態のもの（図２０参照）において、複数のバックワードダイオードを、互いに異なるバンドギャップを有する材料からなり、一方の側から他方の側へ向けて順にバンドギャップが大きくなるものとする場合を例に挙げて説明する。
つまり、第２変形例の具体例の化合物半導体装置は、例えば図３４に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層９Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層２３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層２４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層２５、ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層２６Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層２７、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層２８、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層２９、ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層３０Ｘからなる半導体積層構造を備えるものとする。
なお、ここでは、上述の実施形態のもの（図２０参照）において、複数のバックワードダイオードを、互いに異なるバンドギャップを有する材料からなり、一方の側から他方の側へ向けて順にバンドギャップが大きくなるものとする場合を例に挙げて説明する。
つまり、第２変形例の具体例の化合物半導体装置は、例えば図３４に示すように、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層１３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層９Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層２３、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層２４、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層２５、ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層２６Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層２７、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層２８、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層２９、ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層３０Ｘからなる半導体積層構造を備えるものとする。
【0094】
例えば、半絶縁性ＩｎＰ基板１２上に、ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層１３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層１４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層６、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層７、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８、ｐ－Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２３、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２４、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２５、ｐ－Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２６Ｘ、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層２７、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２８、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層２９、ｐ－Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層３０Ｘからなる半導体積層構造を備えるものとすれば良い。
【0095】
この場合、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）４及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）５Ｘによって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる第１のバックワードダイオード１が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、第１のバックワードダイオード１と第２のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、第１のバックワードダイオード１と第２のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
【0096】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）８及びｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）９Ｘによって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂからなる第２のバックワードダイオード２が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２３及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２４によって、第２のバックワードダイオード２と第３のバックワードダイオード１０を接合するバンド間トンネル接合部３Ａが構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２３及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２４によって、第２のバックワードダイオード２と第３のバックワードダイオード１０を接合するバンド間トンネル接合部３Ａが構成される。
【0097】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）２５及びｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）２６Ｘによって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂからなる第３のバックワードダイオード１０が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２７及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２８によって、第３のバックワードダイオード１０と第４のバックワードダイオード１１を接合するバンド間トンネル接合部３Ｂが構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）２７及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）２８によって、第３のバックワードダイオード１０と第４のバックワードダイオード１１を接合するバンド間トンネル接合部３Ｂが構成される。
【0098】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）２９及びｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）３０Ｘによって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂからなる第４のバックワードダイオード１１が構成される。
また、バンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合された４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
また、バンド間トンネル接合部３、３Ａ、３Ｂによって接合された４つのバックワードダイオード１、２、１０、１１は、メサ構造（メサ型の構造）１５を有する。
【0099】
また、ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層３０Ｘ上に、例えばＰｔ／Ａｕからなる電極（上部電極）１６を備え、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層１４上に、例えばＴｉ／Ａｕからなる電極（下部電極）１７を備え、これらの電極１６、１７にコンタクト配線１８、１９が接続されており、層間絶縁膜（例えばＢＣＢ）２０で埋め込まれているものとすれば良い。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の実施形態の具体例の化合物半導体装置と各バックワードダイオード１、２、１０、１１を構成する半導体層が異なるだけであるため、上述の実施形態の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
このように構成される化合物半導体装置は、上述の実施形態の具体例の化合物半導体装置と各バックワードダイオード１、２、１０、１１を構成する半導体層が異なるだけであるため、上述の実施形態の具体例の製造方法と同様の方法で製造することができる。
【0100】
なお、上述の実施形態及び各変形例では、バンド間トンネル接合部３（３Ａ、３Ｂ）によって接合された複数のバックワードダイオード１、２（１０、１１）がメサ型の構造１５を有する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、例えば、バンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードをナノワイヤ化して、ナノワイヤからなるダイオード（ナノワイヤダイオード；ナノワイヤ型ダイオード）としても良い（例えば図３５参照）。なお、これを第３変形例という。
【0101】
この場合、バンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２は、それぞれ、ナノワイヤ型の構造を有することになる。なお、これをナノワイヤ型バックワードダイオードともいう。
なお、化合物半導体装置は、ナノワイヤ型バックワードダイオードを含む化合物半導体装置であるため、化合物半導体装置を、ナノワイヤ半導体装置又はナノワイヤ型の構造を有する半導体装置ともいう。
なお、化合物半導体装置は、ナノワイヤ型バックワードダイオードを含む化合物半導体装置であるため、化合物半導体装置を、ナノワイヤ半導体装置又はナノワイヤ型の構造を有する半導体装置ともいう。
【0102】
また、抵抗を下げるために複数のナノワイヤダイオードを備える化合物半導体装置としても良い。
以下、第３変形例のものについて、具体例を挙げて、具体的に説明する。
なお、ここでは、上述の実施形態のもの（図１１参照）において、バンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２をナノワイヤ化した場合を例に挙げて説明する。また、基板を半絶縁性ＧａＡｓ基板（例えば半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板）１２Ｘとし、バッファー層を設けない場合を例に挙げて説明する。
以下、第３変形例のものについて、具体例を挙げて、具体的に説明する。
なお、ここでは、上述の実施形態のもの（図１１参照）において、バンド間トンネル接合部３によって接合された複数のバックワードダイオード１、２をナノワイヤ化した場合を例に挙げて説明する。また、基板を半絶縁性ＧａＡｓ基板（例えば半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板）１２Ｘとし、バッファー層を設けない場合を例に挙げて説明する。
【0103】
つまり、第３変形例の具体例の化合物半導体装置は、例えば図３５に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板１２Ｘ上にｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘが設けられており、その上に、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６、ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９からなるナノワイヤ１５Ｘを備える。
【0104】
ここでは、半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板１２Ｘ上にｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘが設けられており、その上に、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層６、ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層７、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８、ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９からなるナノワイヤ１５Ｘを備える。
【0105】
そして、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）４及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）５によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる一のバックワードダイオード１が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
また、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；高濃度の不純物を含むｐ型部分）６及びｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；高濃度の不純物を含むｎ型部分）７によって、一のバックワードダイオード１と他のバックワードダイオード２を接合するバンド間トンネル接合部３が構成される。
【0106】
また、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層；ｎ型半導体層）８及びｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層；ｐ型半導体層）９によって、ｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなる他のバックワードダイオード２が構成される。
また、バンド間トンネル接合部３によって接合された２つのバックワードダイオード１、２は、ナノワイヤ構造（ナノワイヤ型の構造）１５Ｘを有する。
また、バンド間トンネル接合部３によって接合された２つのバックワードダイオード１、２は、ナノワイヤ構造（ナノワイヤ型の構造）１５Ｘを有する。
【0107】
また、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘ上に、例えばＡｕＧｅ／Ａｕからなる電極（下部電極）１７を備え、この電極１７にコンタクト配線１９が接続されており、さらに、ナノワイヤ１５Ｘの上部にもコンタクト配線［電極（上部電極）を含む］１８が接続されており、層間絶縁膜（例えばＢＣＢ）２０で埋め込まれている。
なお、ここではｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘの表面は、ＳｉＯ２膜４１で覆われている。
なお、ここではｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘの表面は、ＳｉＯ２膜４１で覆われている。
【0108】
次に、第３変形例の具体例の化合物半導体装置の製造方法について、図３６～図４８を参照しながら説明する。
まず、図３６に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板１２Ｘ上に、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘ（例えばドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－２、厚さ約２００ｎｍ）を成長させる。
まず、図３６に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板１２Ｘ上に、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘ（例えばドーピング濃度約１×１０１９ｃｍ－２、厚さ約２００ｎｍ）を成長させる。
【0109】
次に、図３７に示すように、例えばプラズマＣＶＤ法によって、全面にＳｉＯ２を堆積させてＳｉＯ２膜４１を形成する。
次に、図３８に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、ナノワイヤ１５Ｘを形成する領域を規定し、例えばドライエッチングによって、ＳｉＯ２膜４１に開口を設ける。
次に、図３８に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、ナノワイヤ１５Ｘを形成する領域を規定し、例えばドライエッチングによって、ＳｉＯ２膜４１に開口を設ける。
【0110】
次に、図３９に示すように、ナノワイヤ１５Ｘを成長させる際の触媒となるＡｕ（Ａｕ触媒）４２を、例えば蒸着・リフトオフによって形成する。
次に、図４０～図４２に示すように、Ａｕ４２を触媒として、一のバックワードダイオード１、バンド間トンネル接合部３及び他のバックワードダイオード２を含むナノワイヤ１５Ｘを成長させる。
次に、図４０～図４２に示すように、Ａｕ４２を触媒として、一のバックワードダイオード１、バンド間トンネル接合部３及び他のバックワードダイオード２を含むナノワイヤ１５Ｘを成長させる。
【0111】
つまり、まず、図４０に示すように、Ａｕ４２を触媒として、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層４、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層５を成長させて、一のバックワードダイオード１を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなるナノワイヤを成長させる。
ここでは、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４とｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５とからなるナノワイヤを成長させて、一のバックワードダイオード１を形成する。
ここでは、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層４とｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層５とからなるナノワイヤを成長させて、一のバックワードダイオード１を形成する。
【0112】
次に、図４１に示すように、Ａｕ４２を触媒として、ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層６とｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層７を成長させて、バンド間トンネル接合部３を構成するｐ＋－ＧａＡｓＳｂ／ｎ＋－ＩｎＧａＡｓからなるナノワイヤを成長させる。
ここでは、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層６とｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層７とからなるナノワイヤを成長させて、バンド間トンネル接合部３を形成する。
ここでは、ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層６とｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層７とからなるナノワイヤを成長させて、バンド間トンネル接合部３を形成する。
【0113】
次に、図４２に示すように、Ａｕ４２を触媒として、ｎ－ＩｎＧａＡｓ層８、ｐ－ＧａＡｓＳｂ層９を成長させて、他のバックワードダイオード２を構成するｎ－ＩｎＧａＡｓ／ｐ－ＧａＡｓＳｂからなるナノワイヤを成長させる。
ここでは、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８とｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９とからなるナノワイヤを成長させて、他のバックワードダイオード２を形成する。
ここでは、ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層８とｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層９とからなるナノワイヤを成長させて、他のバックワードダイオード２を形成する。
【0114】
このようにして、一のバックワードダイオード１、バンド間トンネル接合部３及び他のバックワードダイオード２を含むナノワイヤ１５Ｘを成長させて、ナノワイヤ型の構造１５Ｘを有する一のバックワードダイオード１、バンド間トンネル接合部３及び他のバックワードダイオード２を形成する。
次に、図４３に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、素子分離を行なう領域を規定し、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘをエッチングで除去し、半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板１２Ｘを露出させて、素子分離を行なう。その後、レジストを除去する。
次に、図４３に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、素子分離を行なう領域を規定し、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘをエッチングで除去し、半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板１２Ｘを露出させて、素子分離を行なう。その後、レジストを除去する。
【0115】
次に、図４４に示すように、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘ上に、電極（下部電極）１７を形成する。
ここでは、例えばフォトリソグラフィーによって、電極領域を規定し、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘ上に、例えばＡｕＧｅ／Ａｕの蒸着・リフトオフによって、電極１７を形成する。
ここでは、例えばフォトリソグラフィーによって、電極領域を規定し、ｎ＋－ＧａＡｓ層１４Ｘ上に、例えばＡｕＧｅ／Ａｕの蒸着・リフトオフによって、電極１７を形成する。
【0116】
次に、図４５に示すように、ナノワイヤ１５Ｘを含む全体を埋め込むように、例えばＢＣＢを塗布し、硬化させることによって、層間絶縁膜２０を形成する。
次に、図４６に示すように、ナノワイヤ１５Ｘの一部が露出するように、層間絶縁膜２０をエッチング（エッチバック）する。
次に、図４７に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって電極１７の直上にコンタクトホール領域を規定し、例えばドライエッチングによって電極１７に達するコンタクトホール４３を形成する。
次に、図４６に示すように、ナノワイヤ１５Ｘの一部が露出するように、層間絶縁膜２０をエッチング（エッチバック）する。
次に、図４７に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって電極１７の直上にコンタクトホール領域を規定し、例えばドライエッチングによって電極１７に達するコンタクトホール４３を形成する。
【0117】
次に、図４８に示すように、例えばフォトリソグラフィーによって、コンタクト配線領域を規定し、例えばＡｕめっきによって、ナノワイヤ１５Ｘの上部及びコンタクトホール４３にコンタクト配線（電極を含む）１８及びコンタクト配線１９を形成する。ここでは、ナノワイヤ１５Ｘの上部に設けられるコンタクト配線１８は、電極（上部電極）として機能する。その後、レジストは除去する。
【0118】
このようにして、第３変形例の具体例の化合物半導体装置を製造することができる。
なお、第３変形例では、基板１２Ｘ上に形成する絶縁膜をＳｉＯ２膜４１としているが、これに限られるものではなく、例えばＳｉＮなどの他の絶縁膜としても良い。
また、第３変形例では、Ａｕ触媒４２を用いているが、これに限られるものではなく、Ａｕ触媒を用いないでも良い。
なお、第３変形例では、基板１２Ｘ上に形成する絶縁膜をＳｉＯ２膜４１としているが、これに限られるものではなく、例えばＳｉＮなどの他の絶縁膜としても良い。
また、第３変形例では、Ａｕ触媒４２を用いているが、これに限られるものではなく、Ａｕ触媒を用いないでも良い。
【0119】
なお、上述の実施形態及び各変形例では、基板をＩｎＰ基板又はＧａＡｓ基板としているが、これに限られるものではなく、例えば、Ｓｉ、ＧａＳｂなどの基板を用いても良い。
また、高周波動作を考慮すると基板は半絶縁性の方が望ましいため、上述の実施形態及び各変形例では、基板を半絶縁性基板としているが、半絶縁性基板でなくても良い。
また、高周波動作を考慮すると基板は半絶縁性の方が望ましいため、上述の実施形態及び各変形例では、基板を半絶縁性基板としているが、半絶縁性基板でなくても良い。
【0120】
また、上述の実施形態及び各変形例において、層間絶縁膜以外に、メサ構造１５やナノワイヤ構造１５Ｘが、例えばＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの絶縁膜（薄い絶縁膜）でカバーされるようにしても良い。
なお、本発明は、上述した実施形態及び各変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態及び各変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
【0121】
以下、上述の実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを備えることを特徴とする化合物半導体装置。
（付記１）
バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを備えることを特徴とする化合物半導体装置。
【0122】
（付記２）
前記複数のバックワードダイオードは、それぞれ、ｎ型半導体とｐ型半導体をバンド間トンネル電流が一方向に流れるようにバンド間トンネル接合することによって構成され、
前記バンド間トンネル接合部は、前記複数のバックワードダイオードに含まれる一のバックワードダイオードに備えられる前記ｐ型半導体に連なるｐ型部分と、前記複数のバックワードダイオードに含まれる他のバックワードダイオードに備えられる前記ｎ型半導体に連なるｎ型部分とをバンド間トンネル接合することによって構成されることを特徴とする、付記１に記載の化合物半導体装置。
前記複数のバックワードダイオードは、それぞれ、ｎ型半導体とｐ型半導体をバンド間トンネル電流が一方向に流れるようにバンド間トンネル接合することによって構成され、
前記バンド間トンネル接合部は、前記複数のバックワードダイオードに含まれる一のバックワードダイオードに備えられる前記ｐ型半導体に連なるｐ型部分と、前記複数のバックワードダイオードに含まれる他のバックワードダイオードに備えられる前記ｎ型半導体に連なるｎ型部分とをバンド間トンネル接合することによって構成されることを特徴とする、付記１に記載の化合物半導体装置。
【0123】
（付記３）
前記ｎ型半導体及び前記ｎ型部分は、少なくともＩｎとＡｓを含み、
前記ｐ型半導体及び前記ｐ型部分は、少なくともＧａとＳｂを含むことを特徴とする、付記２に記載の化合物半導体装置。
（付記４）
前記ｎ型半導体及び前記ｎ型部分は、ＩｎＡｓ又はＩｎＧａＡｓからなり、
前記ｐ型半導体及び前記ｐ型部分は、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ又はＡｌＧａＳｂからなることを特徴とする、付記２又は３に記載の化合物半導体装置。
前記ｎ型半導体及び前記ｎ型部分は、少なくともＩｎとＡｓを含み、
前記ｐ型半導体及び前記ｐ型部分は、少なくともＧａとＳｂを含むことを特徴とする、付記２に記載の化合物半導体装置。
（付記４）
前記ｎ型半導体及び前記ｎ型部分は、ＩｎＡｓ又はＩｎＧａＡｓからなり、
前記ｐ型半導体及び前記ｐ型部分は、ＧａＳｂ、ＧａＡｓＳｂ又はＡｌＧａＳｂからなることを特徴とする、付記２又は３に記載の化合物半導体装置。
【0124】
（付記５）
前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりも高濃度の不純物を含むか、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりも高濃度の不純物を含むか、又は、前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりも高濃度の不純物を含み、かつ、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりも高濃度の不純物を含むことを特徴とする、付記２～４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりも高濃度の不純物を含むか、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりも高濃度の不純物を含むか、又は、前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりも高濃度の不純物を含み、かつ、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりも高濃度の不純物を含むことを特徴とする、付記２～４のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【0125】
（付記６）
前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなり、かつ、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなることを特徴とする、付記２～５のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなるか、前記ｎ型部分が前記ｎ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなり、かつ、前記ｐ型部分が前記ｐ型半導体よりもバンドギャップが狭い材料からなることを特徴とする、付記２～５のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【0126】
（付記７）
前記複数のバックワードダイオードは、同一のバンドギャップを有する材料からなることを特徴とする、付記１～６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
（付記８）
前記複数のバックワードダイオードは、異なるバンドギャップを有する材料からなるバックワードダイオードを含むことを特徴とする、付記１～６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
前記複数のバックワードダイオードは、同一のバンドギャップを有する材料からなることを特徴とする、付記１～６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
（付記８）
前記複数のバックワードダイオードは、異なるバンドギャップを有する材料からなるバックワードダイオードを含むことを特徴とする、付記１～６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【0127】
（付記９）
前記複数のバックワードダイオードは、互いに異なるバンドギャップを有する材料からなり、一方の側から他方の側へ向けて順にバンドギャップが大きくなることを特徴とする、付記１～６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
（付記１０）
前記複数のバックワードダイオードは、それぞれ、ナノワイヤ型の構造を有することを特徴とする、付記１～９のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
前記複数のバックワードダイオードは、互いに異なるバンドギャップを有する材料からなり、一方の側から他方の側へ向けて順にバンドギャップが大きくなることを特徴とする、付記１～６のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
（付記１０）
前記複数のバックワードダイオードは、それぞれ、ナノワイヤ型の構造を有することを特徴とする、付記１～９のいずれか１項に記載の化合物半導体装置。
【0128】
（付記１１）
アンテナと、
前記アンテナに接続された化合物半導体装置とを備え、
前記化合物半導体装置は、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを備えることを特徴とする検波器。
アンテナと、
前記アンテナに接続された化合物半導体装置とを備え、
前記化合物半導体装置は、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを備えることを特徴とする検波器。
【0129】
（付記１２）
アンテナと、
前記アンテナに接続され、化合物半導体装置を含む電力変換器とを備え、
前記化合物半導体装置は、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを備えることを特徴とするエネルギーハーベスタ。
アンテナと、
前記アンテナに接続され、化合物半導体装置を含む電力変換器とを備え、
前記化合物半導体装置は、バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって接合された複数のバックワードダイオードを備えることを特徴とするエネルギーハーベスタ。
【0130】
（付記１３）
一のバックワードダイオードを形成する工程と、
バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって前記一のバックワードダイオードに接合されるように、他のバックワードダイオードを形成する工程とを含むことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
一のバックワードダイオードを形成する工程と、
バンド間トンネル電流が両方向に流れるようにバンド間トンネル接合するバンド間トンネル接合部によって前記一のバックワードダイオードに接合されるように、他のバックワードダイオードを形成する工程とを含むことを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【0131】
１ バックワードダイオード（一のバックワードダイオード）
２ バックワードダイオード（他のバックワードダイオード）
３、３Ａ、３Ｂ バンド間トンネル接合部
４ ｎ型半導体（ｎ型半導体層；ｎ－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
５ ｐ型半導体（ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
５Ｘ ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
６ ｐ型部分（ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
６Ｘ ｐ型部分（ｐ－ＧａＳｂ；ｐ＋－ＧａＳｂ層）
７ ｎ型部分（ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
７Ｘ ｎ型部分（Ｉｎ組成が高いｎ－ＩｎＧａＡｓ；ｎ－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ；ｎ－ＩｎＡｓ；ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層）
８ ｎ型半導体（ｎ型半導体層；ｎ－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
９ ｐ型半導体（ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
９Ｘ ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
１０、１１ バックワードダイオード
１２ 半絶縁性ＩｎＰ基板
１２Ｘ 半絶縁性ＧａＡｓ基板（半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板）
１３ ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層（ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層）
１４ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
１４Ｘ ｎ＋－ＧａＡｓ層
１５ メサ構造（メサ型の構造）
１５Ｘ ナノワイヤ（ナノワイヤ構造；ナノワイヤ型の構造）
１６ 電極（上部電極）
１７ 電極（下部電極）
１８、１９ コンタクト配線
２０ 層間絶縁膜（ＢＣＢ）
２１、２２ コンタクトホール
２３ ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型部分；ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２３Ｘ ｐ＋－ＧａＳｂ層（ｐ型部分）
２４ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分；ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
２４Ｘ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分）
２５ ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型半導体；ｎ型半導体層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
２６ ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型半導体；ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２６Ｘ ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２７ ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型部分；ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２７Ｘ ｐ＋－ＧａＳｂ層（ｐ型部分）
２８ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分；ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
２８Ｘ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；ｎ型部分）
２９ ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型半導体；ｎ型半導体層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
３０ ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型半導体；ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
３０Ｘ ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
３１ アンテナ
３２ 電力変換器
３３ 昇圧器
３４ 二次電池
３５ ダイオード
３６ キャパシタ
３７ インダクタ
３８ アンテナ
３９ ダイオード
４０ インダクタ
４１ ＳｉＯ２膜
４２ Ａｕ（Ａｕ触媒）
４３ コンタクトホール
２ バックワードダイオード（他のバックワードダイオード）
３、３Ａ、３Ｂ バンド間トンネル接合部
４ ｎ型半導体（ｎ型半導体層；ｎ－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
５ ｐ型半導体（ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
５Ｘ ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
６ ｐ型部分（ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
６Ｘ ｐ型部分（ｐ－ＧａＳｂ；ｐ＋－ＧａＳｂ層）
７ ｎ型部分（ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
７Ｘ ｎ型部分（Ｉｎ組成が高いｎ－ＩｎＧａＡｓ；ｎ－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ；ｎ－ＩｎＡｓ；ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層）
８ ｎ型半導体（ｎ型半導体層；ｎ－ＩｎＧａＡｓ層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
９ ｐ型半導体（ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓＳｂ層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
９Ｘ ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．１Ｇａ０．９Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
１０、１１ バックワードダイオード
１２ 半絶縁性ＩｎＰ基板
１２Ｘ 半絶縁性ＧａＡｓ基板（半絶縁性ＧａＡｓ（１１１）Ｂ基板）
１３ ｉ－ＩｎＡｌＡｓバッファー層（ｉ－Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層）
１４ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
１４Ｘ ｎ＋－ＧａＡｓ層
１５ メサ構造（メサ型の構造）
１５Ｘ ナノワイヤ（ナノワイヤ構造；ナノワイヤ型の構造）
１６ 電極（上部電極）
１７ 電極（下部電極）
１８、１９ コンタクト配線
２０ 層間絶縁膜（ＢＣＢ）
２１、２２ コンタクトホール
２３ ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型部分；ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２３Ｘ ｐ＋－ＧａＳｂ層（ｐ型部分）
２４ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分；ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
２４Ｘ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分）
２５ ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型半導体；ｎ型半導体層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
２６ ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型半導体；ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２６Ｘ ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２７ ｐ＋－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型部分；ｐ＋－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
２７Ｘ ｐ＋－ＧａＳｂ層（ｐ型部分）
２８ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型部分；ｎ＋－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
２８Ｘ ｎ＋－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ＋－Ｉｎ０．８Ｇａ０．２Ａｓ層；ｎ型部分）
２９ ｎ－ＩｎＧａＡｓ層（ｎ型半導体；ｎ型半導体層；ｎ－Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ層）
３０ ｐ－ＧａＡｓＳｂ層（ｐ型半導体；ｐ型半導体層；ｐ－ＧａＡｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
３０Ｘ ｐ－ＡｌＧａＡｓＳｂ層（ｐ－Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ０．５１Ｓｂ０．４９層）
３１ アンテナ
３２ 電力変換器
３３ 昇圧器
３４ 二次電池
３５ ダイオード
３６ キャパシタ
３７ インダクタ
３８ アンテナ
３９ ダイオード
４０ インダクタ
４１ ＳｉＯ２膜
４２ Ａｕ（Ａｕ触媒）
４３ コンタクトホール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】