本論文中，將致力於發展新的砷化鎵負電阻元件，主要是包括開關元件和雙載子－單
載子過渡元件。在第一個單元將觀察開關元件的電性與光性，對於三端p+-n- (p+)-
n-+n- 開關元件可能的電壓控和電流控結果作詳細的討論，從其中發現第三端電極位
置影響電性甚大，由新提出的構想可得到一些改進的電壓控特性。另外，經由p+-i-
(n+)-i- (p)-i-n+ 雙三角壁障結構可得到一新的三態開關元件，利用其壁障依次
的下降，可看到，兩個明顯不同的轉換區域，此元件應用在三態邏輯電路上可能性很
大。
在第二個單元中將研究一個電壓控和電流控n+-i-p+-i-n+砷化鎵雙載子∼單載子過渡
負電阻元件（BUNDR ），由於它是雙載子和單載子兩種機構混合而成，所以在電流一
電壓特性圖可形成一負電阻區域，其峰值對谷值電流比可經由第三端基極電壓來調變
，在基極電壓等於5.5 伏下，可得最大值是300 ，此可調變的峰對谷值電流比，代表
最大的峰值電流與功率輸出可由改變第三端基極電壓而得。另一方面，雙載子－單載
子過渡電晶體的幾何效塵也同時列入考慮趼究對於方形、圓形和指狀的電流－電壓特
性作一系列比較，經由適當的選擇形狀、大小可大大地提高功率輸出。相反地，當考
慮電流控時，負電阻只出現在低基極輸入電流，若輸入是高基電流，它則是一個傳統
的雙載子電晶體。
經由這一系列對開關元件與雙載子－單載子過渡電晶體的研究結果，更易讓大家去了
解壁障和類似壁障的元件物理意義。

CONTENTS
Abstract
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Chapter 1. Introduction
Chapter 2. Numerical characterization of GaAs three-terminal triangular barrier (TB) switches
2-1. Introduction
2-2. The qualitative analysis of the TB switch
2-3. Modelling of the TB switch
2-4. Conclusions
Chapter 3. Current-controlled three-terminal GaAs regenerative switches
3-1. Introduction
3-2. Device structure and fabrication
3-3. Results and discussion
3-4. Conclusions
Chapter 4. Voltage-controlled three-terminal GaAs regenerative switches
4-1. Introduction
4-2. Device structure and fabrication
4-3. Results and discussion
4-4. Conclusions
Chapter 5. A tristate switch using double triangular barriers (DTB)
5-1. Introduction
5-2. Device structure and fabrication
5-3. Results and discussion
5-4. Conclusions
Chapter 6. Voltage-controlled three-terminal GaAs bipolar-unipolar transition negative differential resistance transistors (VBUNDR)
6-1. Introduction
6-2. Device structure and fabrication
6-3. Results and discussion
6-4. Conclusions
Chapter 7. Geometry effects on the GaAs voltage-controlled bipolar-unipolar NDR (VBUNDR) transistors
7-1. Introduction
7-2. Device structure and fabrication
7-3. Results and discussion
7-4. Conclusions
Chapter 8. Current-controlled three-terminal GaAs bipolar-unipolar transition negative differential resistance transistors (CBUNDR)
8-1. Introduction
8-2. Device structure and fabrication
8-3. Results and discussion
8-4. Conclusions
Chapter 9. Summary
References
Tables
Autobiography
Acknowledgement
Publication list
figure
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
中文摘要