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JPH09213972A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH09213972A
JPH09213972A JP8019042A JP1904296A JPH09213972A JP H09213972 A JPH09213972 A JP H09213972A JP 8019042 A JP8019042 A JP 8019042A JP 1904296 A JP1904296 A JP 1904296A JP H09213972 A JPH09213972 A JP H09213972A
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JP
Japan
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voltage
transistor
diode
resistance
current
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JP8019042A
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Japanese (ja)
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Inventor
Koichi Maezawa
宏一 前澤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a resistance fuse element which has a symmetrical characteristic against the polarity of signal voltage and a continuity resistance characteristic in the specified range of low voltage and has also a quietly wide and flat area of low current in a high voltage area, and a resistance fuse network for picture processor using the fuse element, in a resistance fuse element having a negative resistance characteristic. SOLUTION: First and second boundary effect transistors 1 and 2 are connected respectively to both terminals of a resonant tunnel diode 3 which has a symmetrical characteristic against the polarity of applied voltage, and the gate electrode of the first transistor 1, the second transistor 2 and the diode 4 are connected with each other at the connection point, and at the same time the gate electrode of the transistor 2 is connected with the connection point between the diode 3 and the transistor 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、負性抵抗特性を示
す半導体装置とその応用に関するものであり、特に印加
電圧に関して対称な電圧−電流特性を有する抵抗ヒュー
ズ素子とその素子の画像処理装置への応用に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a negative resistance characteristic and its application, and more particularly to a resistive fuse element having symmetrical voltage-current characteristics with respect to an applied voltage and an image processing apparatus for the element. Regarding the application of.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6(a)に共鳴トンネルダイオードと
呼ばれるGaAsとAlGaAsを用いた負性抵抗素子
の断面図を、また図6(b)にその伝導帯図を示す。二
つのイントリンシックAlGaAs層4はバリア層とし
て働き、中間のイントリンシックGaAs量子井戸層5
に量子準位9を形成する。この構造においてコレクタ7
に印加する電圧を変えると、それに応じて量子井戸中の
量子準位9が変化し、エミッタ8側の電子のエネルギー
(電子は伝導帯端からフェルミレベル10付近まで存在
している)と量子準位9が一致したとき大きな電流が流
れる。したがって、電流−電圧特性には図7に示すよう
な微分負性抵抗が現れる。この微分負性抵抗を利用して
マイクロ波からミリ波帯に達する超高周波発振やトラン
ジスタと組み合わせた機能論理素子等が提案されてい
る。(なお、共鳴トンネルダイオードには価電子帯の準
位を用いたバンド間共鳴トンネルダイオード等もある
が、以下の問題点は同様である。) これらのダイオードは基本的には対称構造であるため、
電流−電圧特性は印加電圧の極性の正負に対して対称で
あり、本質的に非対称なエサキダイオード等では不可能
な応用も生じる。その一つに図8に示したネットワーク
がある。これは初期視覚過程用抵抗ヒューズネットワー
クと呼ばれる回路網で、雑音を含んだ信号から画像情報
を復元することが出来る。即ち、図8のネットワークに
よれば画像自身の持つ不連続部(エッジ部分)のみを残
し、雑音成分は抑圧することが出来るという特長を持つ
ものである。図8において、dij、fijは点ijにおけ
る入力、出力電圧をそれぞれ示しており、このネットワ
ークで用いられる抵抗ヒューズ素子の理想的な特性を図
9に示す。(J.G.Harris, C.Koch, and J.Lou," A two-d
imensional analog VLSI circuit for detecting disco
ntinuities in earlyvision," Science, vol.248,pp120
9-1210,1990)。
2. Description of the Related Art FIG. 6 (a) is a sectional view of a negative resistance element called a resonant tunneling diode using GaAs and AlGaAs, and FIG. 6 (b) is its conduction band diagram. The two intrinsic AlGaAs layers 4 function as barrier layers, and the intermediate intrinsic GaAs quantum well layer 5
To form a quantum level 9. In this structure collector 7
When the voltage applied to is changed, the quantum level 9 in the quantum well changes accordingly, and the energy of the electron on the emitter 8 side (electron exists from the conduction band edge to near Fermi level 10) and the quantum level A large current flows when positions 9 match. Therefore, a differential negative resistance as shown in FIG. 7 appears in the current-voltage characteristic. Utilizing this differential negative resistance, there has been proposed a super-high frequency oscillation that reaches from microwave to millimeter wave band, a functional logic element combined with a transistor, and the like. (Resonant tunnel diodes include interband resonant tunnel diodes that use valence band levels, but the following problems are the same.) These diodes are basically symmetrical structures. ,
The current-voltage characteristics are symmetrical with respect to the positive and negative polarities of the applied voltage, and an application that cannot be performed with an essentially asymmetrical Esaki diode or the like occurs. One of them is the network shown in FIG. This is a circuit network called a resistance fuse network for the initial visual process, and image information can be restored from a noisy signal. That is, the network of FIG. 8 has a feature that only the discontinuous portion (edge portion) of the image itself is left and the noise component can be suppressed. In FIG. 8, d ij and f ij respectively indicate the input and output voltages at the point ij, and FIG. 9 shows the ideal characteristics of the resistance fuse element used in this network. (JG Harris, C. Koch, and J. Lou, "A two-d
imensional analog VLSI circuit for detecting disco
ntinuities in earlyvision, "Science, vol.248, pp120
9-1210, 1990).

【0003】上記ネットワークで用いられる抵抗ヒュー
ズ素子は、図8において隣接点での信号の電圧差がある
値より小さいときは抵抗として働き、出力は平滑化され
るが、それより大きいときは両者の接続は遮断され、平
滑化は生じない。これによって、画像の持つエッジ部分
の不連続部を残したままノイズを抑圧出来る。この抵抗
ヒューズとして(バンド間)共鳴トンネルダイオードを
用いたものが報告されている(H.J.Levy, D.A.Collins,
and T.C.McGill,"Extracting discontinuities inearl
y vision with networks of resonant tunneling diode
s," Proc.1992IEEEInt. Symp. Circuits and Systems,
pp.2041-2044)。この場合、共鳴トンネル素子と抵抗ヒ
ューズの電流−電圧特性の違いが問題となる。つまり、
実際の共鳴トンネル素子は高電圧部分で非共鳴な電流成
分が増え、急激に電流が流れてしまう点が問題である。
これにより、抵抗ヒューズとして使用可能な電圧範囲は
限られることになり、かなり限定されたノイズ低減効果
しか得られない問題点があった。
The resistive fuse element used in the above network acts as a resistor when the voltage difference between signals at adjacent points in FIG. 8 is smaller than a certain value, and the output is smoothed. The connection is broken and no smoothing occurs. As a result, noise can be suppressed while leaving the discontinuous portion of the edge portion of the image. As this resistive fuse, one using a resonant tunnel diode (between bands) has been reported (HJLevy, DACollins,
and TCMcGill, "Extracting discontinuities inearl
y vision with networks of resonant tunneling diode
s, "Proc.1992IEEEInt. Symp. Circuits and Systems,
pp.2041-2044). In this case, the difference between the current-voltage characteristics of the resonance tunnel element and the resistance fuse becomes a problem. That is,
The problem with an actual resonant tunneling device is that non-resonant current components increase in the high voltage portion, causing a rapid current flow.
As a result, the voltage range that can be used as the resistance fuse is limited, and there is a problem in that the noise reduction effect is quite limited.

【0004】これに対し、高電圧側での電流の増加を抑
え、平坦なバレー電流特性をもつ負性抵抗素子として図
10に示すような共鳴トンネルダイオードと電界効果型
トランジスタの直列接続回路が知られている(Technica
l Digest of the 1995 International Electron Deveic
e Meeting, p.379)。図11は図10に示す回路の負荷
曲線図である。この図11を用いてこの回路の動作原理
を説明する。この回路は電界効果型トランジスタのソー
ス電位が共鳴トンネルダイオードのスイッチング動作に
よって変化することを利用している。ここで、ダイオー
ドのスイッチングとは、ダイオードの両端にかかる電圧
が図11のa点に示す低電圧状態から図11のb点に示
す高電圧状態、即ち負性抵抗特性のバレー電圧位置への
遷移を意味している。電界効果型トランジスタの実効ゲ
ート電圧はゲート電位とソース電位との電位差であるた
め、ダイオードが高電圧状態へスイッチすると実効ゲー
ト電圧が小さくなり、電界効果型トランジスタの電流も
小さくなる。このため、高電圧側の電流増加のない、フ
ラットな電流−電圧特性を実現できる。しかし、この場
合、電流−電圧特性は印加電圧の極性の正負に対して非
対称であり対称性を要求される上記の様な応用が出来な
いと言う問題点があった。
On the other hand, a series connection circuit of a resonance tunnel diode and a field effect transistor as shown in FIG. 10 is known as a negative resistance element having a flat valley current characteristic while suppressing an increase in current on the high voltage side. (Technica
l Digest of the 1995 International Electron Deveic
e Meeting, p.379). FIG. 11 is a load curve diagram of the circuit shown in FIG. The operating principle of this circuit will be described with reference to FIG. This circuit utilizes the fact that the source potential of the field effect transistor changes due to the switching operation of the resonant tunnel diode. Here, the switching of the diode means the transition of the voltage across the diode from the low voltage state shown at point a in FIG. 11 to the high voltage state shown at point b in FIG. 11, that is, the valley voltage position of the negative resistance characteristic. Means Since the effective gate voltage of the field effect transistor is the potential difference between the gate potential and the source potential, when the diode switches to the high voltage state, the effective gate voltage decreases and the current of the field effect transistor also decreases. Therefore, a flat current-voltage characteristic without increasing the current on the high voltage side can be realized. However, in this case, there is a problem that the current-voltage characteristics are asymmetric with respect to the positive and negative polarities of the applied voltage, and the above-mentioned application requiring symmetry cannot be applied.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来公
知の共鳴トンネルダイオードを用いた抵抗ヒューズ素子
においては高電圧側での電流上昇があるために使用電圧
範囲が限定され、また、この高電圧領域での電流上昇を
抑えた共鳴トンネルダイオードと電界効果型トランジス
タとを直列接続した回路構成においては印加電圧の極性
の正負により非対称な特性となり前記画像情報の雑音低
減用の抵抗ヒューズとしては不適切な特性であった。
As described above, in the resistance fuse element using the conventionally known resonant tunneling diode, the operating voltage range is limited due to the current rise on the high voltage side, and this high voltage range is limited. In a circuit configuration in which a resonant tunneling diode that suppresses a current rise in a voltage region and a field effect transistor are connected in series, asymmetric characteristics occur depending on whether the polarity of the applied voltage is positive or negative, which is not suitable as a resistance fuse for reducing noise of the image information. It was a proper property.

【0006】本発明においては上記のような問題点を解
決し、端子電圧極性の正負に対して対称で、かつ高電圧
側に、十分広く平坦な低電流領域をもつ負性抵抗2端子
素子及びそれを用いた前記の初期視覚過程用抵抗ヒュー
ズネットワークによる半導体装置を提供することにあ
る。
In the present invention, the above-mentioned problems are solved, and a negative resistance two-terminal element that is symmetrical with respect to the positive and negative polarities of the terminal voltage and has a sufficiently wide and flat low current region on the high voltage side, and Another object of the present invention is to provide a semiconductor device using the resistance fuse network for the initial visual process.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1においては、正負両方向の極性に対して
N型の負性微分抵抗特性を有するダイオードと、負のし
きい値を持つ二つの電界効果型トランジスタとからな
り、第一のトランジスタのソース電極またはドレイン電
極がダイオードの一つの端子に接続されており、第二の
トランジスタのソースまたはドレイン電極がダイオード
のもう一つの端子に接続され、第一のトランジスタのゲ
ート電極が第二のトランジスタとダイオードの接続点に
接続され、第二のトランジスタのゲート電極が第一のト
ランジスタとダイオードの接続点に接続されており、こ
の接続により印加電圧の極性に対して対称な特性を示
し、かつ高電圧領域に対しても平坦な低電流領域を有す
る抵抗ヒューズ素子を実現している。
In order to achieve the above object, in claim 1, a diode having an N-type negative differential resistance characteristic for both positive and negative polarities and a negative threshold value are provided. It has two field-effect transistors, the source or drain electrode of the first transistor is connected to one terminal of the diode, and the source or drain electrode of the second transistor is to the other terminal of the diode. Connected, the gate electrode of the first transistor is connected to the connection point of the second transistor and the diode, the gate electrode of the second transistor is connected to the connection point of the first transistor and the diode, this connection A resistive fuse element that exhibits symmetrical characteristics with respect to the polarity of the applied voltage and has a flat low current region even in the high voltage region And it represents.

【0008】また、請求項2においては、上記負性微分
抵抗特性を有するダイオードと電界効果型トランジスタ
を直列接続することにより構成された抵抗ヒューズ素子
を2次元ネットワーク状に接続し、その接続点に抵抗成
分を介して信号電圧を入力し、さらに上記ネットワーク
の接続点から出力を取り出すことにより前記の初期視覚
過程用抵抗ヒューズネットワークを構成している。
According to a second aspect of the present invention, a resistance fuse element constituted by connecting the diode having the negative differential resistance characteristic and a field effect transistor in series is connected in a two-dimensional network, and the connection point is formed. The resistance fuse network for the initial visual process is constructed by inputting a signal voltage via the resistance component and further taking out an output from the connection point of the network.

【0009】以上のように、本発明によれば負性微分抵
抗特性を有するダイオードの両端に電界効果型トランジ
スタを設置し、これら電界効果型トランジスタのゲート
電極を上記ダイオードの互いに反対側の端子に接続して
いるため、抵抗ヒューズ素子の両端子に印加される電圧
の正負に対して対称で、かつ高電圧側に、十分広くフラ
ットな低電流領域をもつ負性抵抗特性が得られるという
特徴を有している。
As described above, according to the present invention, the field effect transistors are provided at both ends of the diode having the negative differential resistance characteristic, and the gate electrodes of these field effect transistors are connected to the opposite terminals of the diode. Since it is connected, it is symmetric with respect to the positive and negative of the voltage applied to both terminals of the resistive fuse element, and it is possible to obtain a negative resistance characteristic with a sufficiently wide and flat low current region on the high voltage side. Have

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】[0011]

【実施の形態1】図1に本発明の第一の実施の形態を示
す。これは、図2に示すような電流−電圧特性を持つ共
鳴トンネルダイオードと、図3に示すような電流−電圧
特性を持つデプリーション型電界効果型トランジスタを
組み合わせたものである。ここで電界効果型トランジス
タのしきい値電圧は−0.5Vである。この回路は対称
な構造をもっているため、図1において端子A、Bにお
ける印加電圧の極性の正負に対して対称な特性を示すこ
とは明らかである。したがって、ここでは、端子Aの電
圧VAに対して正の極性となる電圧VBを端子Bに加えた
場合についてその動作を説明するが、逆の場合も同様で
ある。この場合、電界効果型トランジスタ1のゲート電
圧は端子Aの印加電圧VAに対して常に正の値であり、
電界効果型トランジスタ1は導通状態にあるためそのコ
ンダクタンスは共鳴トンネルダイオードや電界効果型ト
ランジスタ2に比べて十分大きい。したがって、この方
向では電界効果型トランジスタ1の回路の電流−電圧特
性に与える影響は常に小さく、ほぼ無視できる。ここ
で、共鳴トンネルダイオードへの印加電圧が十分小さい
ときの電流−電圧特性を考える。このとき、共鳴トンネ
ルダイオードは図2の(i)の領域にあり、電界効果型
トランジスタ2に加わるゲート電圧は端子Bへの印加電
圧VBに対して負の極性を有しているが、共鳴トンネル
ダイオード3は導通状態にあるためその絶対値は小さ
い。したがって、電界効果型トランジスタ2のゲートバ
イアス電圧が小さいためほぼ導通状態にあり、そのコン
ダクタンスも大きく回路全体の電流値は共鳴トンネルダ
イオードの(i)の領域の導通抵抗によって決定され
る。次に、印加電圧が大きくなり、共鳴トンネルダイオ
ードに加わる電圧がピーク電圧を越えた場合、すなわち
負性抵抗領域に達した場合について説明する。このと
き、共鳴トンネルダイオードの負性抵抗部分(ii)は不
安定なため、ダイオードにかかる電圧は図2の*1で示
したバレー付近になる。
First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. This is a combination of a resonance tunnel diode having a current-voltage characteristic as shown in FIG. 2 and a depletion type field effect transistor having a current-voltage characteristic as shown in FIG. Here, the threshold voltage of the field effect transistor is -0.5V. Since this circuit has a symmetrical structure, it is obvious that the circuit exhibits symmetrical characteristics with respect to the positive and negative polarities of the applied voltage at the terminals A and B in FIG. Therefore, here, the operation will be described in the case where the voltage V B having a positive polarity with respect to the voltage V A of the terminal A is applied to the terminal B, but the reverse case is also the same. In this case, the gate voltage of the field effect transistor 1 is always a positive value with respect to the applied voltage V A of the terminal A,
Since the field effect transistor 1 is in the conductive state, its conductance is sufficiently larger than that of the resonance tunnel diode or the field effect transistor 2. Therefore, in this direction, the influence on the current-voltage characteristics of the circuit of the field effect transistor 1 is always small and can be almost ignored. Here, consider the current-voltage characteristic when the voltage applied to the resonant tunnel diode is sufficiently small. At this time, the resonance tunnel diode is in the region (i) of FIG. 2, and the gate voltage applied to the field effect transistor 2 has a negative polarity with respect to the voltage V B applied to the terminal B, but the resonance Since the tunnel diode 3 is conductive, its absolute value is small. Therefore, since the gate bias voltage of the field effect transistor 2 is small, the field effect transistor 2 is in a substantially conductive state, its conductance is large, and the current value of the entire circuit is determined by the conduction resistance in the region (i) of the resonant tunnel diode. Next, the case where the applied voltage increases and the voltage applied to the resonant tunnel diode exceeds the peak voltage, that is, the case where the voltage reaches the negative resistance region will be described. At this time, since the negative resistance portion (ii) of the resonant tunnel diode is unstable, the voltage applied to the diode is near the valley shown by * 1 in FIG.

【0012】このとき、電界効果型トランジスタ2のゲ
ート電圧は、その絶対値が共鳴トンネルダイオードのバ
レー電圧にほぼ等しい負の値となる(この場合−0.4
V)。したがって、電界効果型トランジスタ2の特性は
ゲート電圧Vgが図3の*2で示した曲線から上記バレ
ー電圧*3で示した曲線に変化し、回路を流れる電流は
非常に小さくなる。ここから印加電圧をさらに大きくし
ても、トランジスタのドレインコンダクタンスが小さい
ため、すべての電圧は電界効果型トランジスタ2にかか
ってしまい、電流値は一定である。したがって、図4に
示すような対称でフラットな低電流領域を有する負性抵
抗特性が得られることになる。この回路は2端子である
ため、両端子間の電位差のみによって電流が決まり、そ
れらの端子に印加されている電圧の絶対値には依存しな
いことをつけ加えておく。
At this time, the gate voltage of the field effect transistor 2 has a negative value whose absolute value is almost equal to the valley voltage of the resonant tunnel diode (in this case, -0.4).
V). Therefore, in the characteristic of the field effect transistor 2, the gate voltage V g changes from the curve shown by * 2 in FIG. 3 to the curve shown by the above valley voltage * 3, and the current flowing through the circuit becomes very small. Even if the applied voltage is further increased from here, since the drain conductance of the transistor is small, all the voltages are applied to the field effect transistor 2, and the current value is constant. Therefore, the negative resistance characteristic having a symmetrical and flat low current region as shown in FIG. 4 can be obtained. Since this circuit has two terminals, it is added that the current is determined only by the potential difference between both terminals and does not depend on the absolute value of the voltage applied to those terminals.

【0013】[0013]

【実施の形態2】図5は本発明の第2の実施の形態を示
すものであり、上記の抵抗ヒューズ素子を図8に示した
初期視覚過程用抵抗ヒューズネットワークに適用した画
像処理装置である。抵抗を介して画像信号を与え、出力
は各接続点からとる。従来技術の項で述べたように、こ
のネットワークはノイズを含んだ信号から、画像自身の
持つ不連続(エッジ)を残し、ノイズのみを低減できる
という特長がある。本発明の実施の形態1で述べた半導
体装置は理想的な抵抗ヒューズ特性に近く、共鳴トンネ
ルダイオードのみによる場合に比較して効果的なノイズ
低減が可能である。
Second Embodiment FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, which is an image processing apparatus in which the above resistance fuse element is applied to the resistance fuse network for the initial visual process shown in FIG. . The image signal is given through the resistor, and the output is taken from each connection point. As described in the section of the prior art, this network has a feature that it is possible to reduce only noise by leaving the discontinuity (edge) of the image itself from the signal containing noise. The semiconductor device described in the first embodiment of the present invention is close to the ideal resistance fuse characteristic, and can effectively reduce noise as compared with the case where only the resonant tunnel diode is used.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば対称
で広くフラットなバレー電流特性を示す負性抵抗素子が
容易に得られる。これを用いることにより極めて高集積
かつ高性能なネットワークを構成できるため、画像情報
を実時間で直接処理が可能な回路系(光電変換素子によ
る入出力系も組み込んだニューラルネットワーク回路)
を1チップ上に構築することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a negative resistance element exhibiting symmetrical and wide and flat valley current characteristics. By using this, an extremely highly integrated and high-performance network can be configured, so a circuit system that can directly process image information in real time (a neural network circuit that also incorporates an input / output system using photoelectric conversion elements)
Can be built on one chip.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態1における抵抗ヒューズ素子の回路
図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a resistance fuse element according to a first embodiment.

【図2】実施の形態1で用いられた共鳴トンネルダイオ
ードの特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram of the resonant tunnel diode used in the first embodiment.

【図3】実施の形態1で用いられた電界効果型トランジ
スタの電流−電圧特性図。
3 is a current-voltage characteristic diagram of the field-effect transistor used in Embodiment 1. FIG.

【図4】実施の形態1における抵抗ヒューズ素子の電流
−電圧特性図。
FIG. 4 is a current-voltage characteristic diagram of the resistance fuse element according to the first embodiment.

【図5】実施の形態1における抵抗ヒューズ素子を適用
して不連続部分を保持しながら画像のノイズ除去を行な
う実施の形態2を示すニューラルネットワーク回路図。
FIG. 5 is a neural network circuit diagram showing a second embodiment in which the resistance fuse element in the first embodiment is applied to remove noise from an image while holding a discontinuous portion.

【図6】共鳴トンネルダイオードの(a)断面図および
(b)伝導体図。
FIG. 6A is a sectional view of a resonant tunneling diode and
(b) Conductor diagram.

【図7】共鳴トンネルダイオードの電流−電圧特性図。FIG. 7 is a current-voltage characteristic diagram of a resonant tunnel diode.

【図8】不連続部分を保持しながら画像のノイズ除去を
行なうニューラルネットワークの回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram of a neural network that removes image noise while retaining discontinuous portions.

【図9】抵抗ヒューズ素子の電流−電圧特性図。FIG. 9 is a current-voltage characteristic diagram of a resistance fuse element.

【図10】フラットなバレー電圧を示す負性抵抗素子の
従来例の回路図。
FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional example of a negative resistance element showing a flat valley voltage.

【図11】フラットなバレー電圧を示す負性抵抗素子の
従来例の動作を説明する負荷曲線図。
FIG. 11 is a load curve diagram illustrating an operation of a conventional example of a negative resistance element that exhibits a flat valley voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電界効果型トランジスタ1 2…電界効果型トランジスタ2 3…共鳴トンネルダイオード 4…イントリンシック-AlGaAs層 5…イントリンシック-GaAs量子井戸層 6…基板 7…コレクタ 8…エミッタ 9…量子準位 10…フェルミレベル 11…AlGaAsバリア 12…GaAs層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Field effect type transistor 1 2 ... Field effect type transistor 2 3 ... Resonant tunnel diode 4 ... Intrinsic-AlGaAs layer 5 ... Intrinsic-GaAs quantum well layer 6 ... Substrate 7 ... Collector 8 ... Emitter 9 ... Quantum level 10 Fermi level 11 AlGaAs barrier 12 GaAs layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】正負両方向にN型の負性微分抵抗特性を有
するダイオードと、負のしきい値を持つ二つの電界効果
型トランジスタとからなり、第一のトランジスタのソー
スまたはドレイン電極が上記ダイオードの一つの端子に
接続されており、第二のトランジスタのソースまたはド
レイン電極が上記ダイオードの他の一つの端子に接続さ
れ、第一のトランジスタのゲート電極が第二のトランジ
スタと上記ダイオードの接続点に接続され、第二のトラ
ンジスタのゲート電極が第一のトランジスタと上記ダイ
オードの接続点に接続されていることを特徴とする半導
体装置。
1. A diode comprising an N-type negative differential resistance characteristic in both positive and negative directions, and two field effect transistors having a negative threshold value, wherein the source or drain electrode of the first transistor is the diode described above. The source or drain electrode of the second transistor is connected to the other terminal of the diode, and the gate electrode of the first transistor is connected to the second transistor and the diode. And a gate electrode of the second transistor is connected to a connection point between the first transistor and the diode.
【請求項2】上記、請求項1に記載の半導体装置を2次
元ネットワーク状に接続し、その接続点に抵抗成分を介
して信号電圧を入力し、さらに上記ネットワークの接続
点から出力を取り出すことを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1 is connected in a two-dimensional network, a signal voltage is input to the connection point via a resistance component, and an output is taken out from the connection point of the network. A semiconductor device characterized by:
JP01904296A 1996-02-05 1996-02-05 Semiconductor device Expired - Fee Related JP3280558B2 (en)

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