Der Feldeffekttransistor mit einem Metall-Halbleiterkontakt als Gate wurde erstmals 1966 angekündigt [55]. Bereits ein Jahr später wurde der erste MESFET aus GaAs hergestellt, bestehend aus einer epitaktisch auf einem semi-isolierenden Substrat aufgebrachten aktiven Schicht [36]. Besonders in der GaAs-Technologie hat der MESFET seither immer mehr an Bedeutung gewonnen.
Daß gerade der MESFET das grundlegende Bauelement der GaAs-Technologie wurde, hat einen einfachen Grund: Im Gegensatz zu Silizium läßt sich auf GaAs kein stabiles, zuverlässiges Oxid aufbringen. Darüberhinaus enthalten GaAs-Isolator- Grenzflächen hohe Grenzflächenzustandsdichten. Deshalb lassen sich Metall-Oxid-Halbleiterstrukturen, auf denen praktisch die gesamte Silizium-Technologie basiert, auf GaAs nur sehr schwer realisieren. Daneben bietet der MESFET gegenüber dem MOSFET oder dem Bipolartransistor eine Reihe von Vorteilen. Das fehlende Gateoxid macht den MESFET unempfindlicher gegenüber Strahlungseinflüssen, ein wichtiger Punkt für Anwendungen im Weltraum. Aufgrund der unipolaren Natur des Bauteils - die Steuerung und der Stromtransport erfolgen durch die Majoritätsträger - gibt es keine Speichereffekte von Minoritätsträgern und damit verbundene Schaltverzögerungen. Prinzipiell ist auch die Herstellung des MESFET aufgrund fehlender Hochtemperatur-Prozeßschritte - wie der Herstellung eines Gateoxids - einfacher. Allerdings wird dieser Vorteil bei der Verwendung von GaAs durch die im allgemeinen komplizierteren Verarbeitungschritte dieses Verbindungshalbleiters kaum ins Gewicht fallen.
In diesem Kapitel werden nun die Wirkungsweise und die verschiedenen Strukturen von MESFETs behandelt. Weiters wird auf die grundlegenden Prozesse bei der Herstellung von GaAs MESFETs eingegangen. Speziell wird auf die Modellierung der Ionenimplantation in GaAs eingegangen, da die genaue Kenntnis der Dotierungsprofile die Grundlage für quantitativ exakte Simulationsergebnisse ist.