【課題】窒化物半導体デバイス用の半導体積層構造を成長させるために改善されたバッファ層構造を有する基板を提供する。
【解決手段】窒化物半導体層を成長させるためのバッファ層構造を有する基板は、Ｓｉ単結晶基板の（１１１）主面上に形成された窒化ケイ素層、この窒化ケイ素層上に堆積されたＡｌＮ結晶層、およびこのＡｌＮ層上に堆積された複数のＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（１＞ｘ＞０）結晶層を含み、これら複数のＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ結晶層においてはその下層に比べて上層ほど小さなＡｌ組成比ｘを有しており、複数のＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層結晶中の一層は非晶質と結晶質が混在するＡｌＮ中間層を含んでいる。 （もっと読む）

【課題】オフ角を有するＳｉ基板を用いて、反りが小さく結晶性の高い窒化物半導体基板を提供する。
【解決手段】（１１１）結晶方位面に対して２．０°以上６．０°以下のオフ角を有するＳｉ基板Ｗと、Ｓｉ基板Ｗ上に形成されＡｌＮ単結晶層２０ａ上にＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ単結晶層（０＜ｘ＜１）２０ｂが積層された第一バッファ領域Ａと、第一バッファ領域Ａ上に形成され厚さが３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下のＡｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ単結晶（０≦ｙ＜０．１）からなる第１単層３０ａと厚さが５ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＮ単結晶（０．９＜ｚ≦１）からなる第２単層３０ｂとが交互に複数積層された第二バッファ領域Ｂと、第二バッファ領域Ｂ上に形成された窒化物半導体活性層５０と、からなる窒化物半導体基板Ｚ。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板上に形成した、転位及びクラックの少ない窒化物半導体ウェーハ、窒化物半導体装置及び窒化物半導体結晶の成長方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、シリコン基板と、その上に順次設けられた、下側歪緩和層、中間層、上側歪緩和層及び機能層と、を有する窒化物半導体ウェーハが提供される。中間層は、第１下側層と、第１ドープ層と、第１上側層と、を含む。第１下側層は、下側歪緩和層の上に設けられ下側歪緩和層の格子定数よりも大きい格子定数を有する。第１ドープ層は、第１下側層の上に設けられ第１下側層の格子定数以上の格子定数を有し１×１０^１８ｃｍ^−３以上１×１０^２１ｃｍ^−３未満の濃度であり第１下側層よりも高い濃度で不純物を含有する。第１上側層は、第１ドープ層の上に設けられ第１ドープ層の格子定数以上で第１下側層の格子定数よりも大きい格子定数を有する。 （もっと読む）

【課題】ドレイン−ソース間のリーク電流が少なく、かつ、ノーマリーオフの半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１１の上に形成された不純物元素を含む第１の半導体層１３と、第１の半導体層１３の上に形成された第２の半導体層１６と、第２の半導体層１６の上に形成された第３の半導体層１７と、第３の半導体層１７の上に形成されたゲート電極２１、ソース電極２２及びドレイン電極２３と、を有し、第２の半導体層１６において、ゲート電極２１の直下には、第１の半導体層１３と接し、第１の半導体層１３に含まれる不純物元素が拡散している不純物拡散領域１５が形成されており、不純物元素は、不純物拡散領域がｐ型となる元素であることを特徴とする半導体装置。 （もっと読む）

【課題】電子走行層にＦｅが入り込むことを抑制し、半導体層等にクラックの発生が抑制される電界効果型トランジスタを提供する。
【解決手段】基板１１の上に形成された半導体材料に高抵抗となる不純物元素がドープされた高抵抗層１４と、高抵抗層１４の上に形成された多層中間層１５と、多層中間層１５の上に半導体材料により形成された電子走行層１６と、電子走行層の上に半導体材料により形成された電子供給層１７と、を有し、多層中間層１５は、ＧａＮ層とＡｌＮ層とが交互に積層された多層膜により形成されていることを特徴とする半導体装置。 （もっと読む）

【課題】歪み層形成に供されるウェーハで転位発生に対して耐性が高いエピタキシャルウェーハを提供する。
【解決手段】シリコンエピタキシャル層表面の酸素濃度が１．０×１０^１７〜１２×１０^１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３とされてなるエピタキシャルウェーハの製造方法であって、酸素濃度設定熱処理の処理温度Ｘと処理時間Ｙとが、処理温度Ｘが８００℃〜１４００℃の範囲、処理時間Ｙが１８０ｍｉｎ以下で、かつ、
Ｙ ≧ １．２１×１０^１０ ｅｘｐ（−０．０１７６Ｘ）
の関係を満たすように設定される。 （もっと読む）

【課題】高性能な窒化物系III−Ｖ族化合物半導体素子を歩留まり良く安価に製造する。
【解決手段】基板１１上に、高炭素濃度Ａｌ−Ｎ系化合物半導体単結晶層からなる第１バッファ層１２、低炭素濃度Ａｌ−Ｎ系化合物半導体単結晶層からなる第２バッファ層１３をエピタキシャル成長し、その上に、不純物元素を故意にドープしない第１の窒化物系III−Ｖ族化合物半導体単結晶層１４を、平坦化が不十分な状態でエピタキシャル成長し、その上に、ゲルマニウム（Ｇｅ）を濃度１×１０¹⁷ｃｍ^-3以上含むように、第２の窒化物系III−Ｖ族化合物半導体単結晶層１６をエピタキシャル成長し、その上に、素子構造部（２１〜２９）をエピタキシャル成長する工程とを含む。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板上に高電子移動度トランジスタを成長させた構造及びその方法の提供。
【解決手段】本シリコン基板上に高電子移動度トランジスタを成長させた構造及びその方法は、半導体産業において半導体装置製造に用いられる。本発明によると、ＵＨＶＣＶＤシステムを使用してGeフィルムをSi基板上に成長させ、その後、高電子移動度トランジスタを該Geフィルム上に成長させることで、バッファ層の厚さとコストを低減する。該Geフィルムの機能は、Si基板上にＭＯＣＶＤによりIII-Ｖ ＭＨＥＭＴ構造を成長させるときに、シリコン酸化物の形成を防止することである。本発明においてＭＨＥＭＴを使用する理由は、ＭＨＥＭＴ構造中の変成バッファ層がGeとSi基板間の非常に大きな格子不整合度のために形成される貫通転位をブロックし得ることにある。 （もっと読む）

【課題】デバイス化の工程で割れが発生することを抑制することが可能なIII族窒化物エピタキシャル基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のIII族窒化物エピタキシャル基板１０は、Ｓｉ基板１１と、該Ｓｉ基板１１と接する初期層１４と、該初期層１４上に形成され、Ａｌ組成比が０．５超え１以下のＡｌＧａＮからなる第１層１５Ａ１（１５Ｂ１）およびＡｌ組成比が０超え０．５以下のＡｌＧａＮからなる第２層１５Ａ２（１５Ｂ２）を順次有する積層体を複数組有する超格子積層体１５と、を有し、前記第２層のＡｌ組成比が、前記基板から離れるほど漸減することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】リーク電流を低減でき、かつ、良好な電流コラプス特性が得られる窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｓi基板１上に順に積層されたチャネルＧaＮ層５およびそのチャネルＧaＮ層５とヘテロ界面を形成するバリアＡlＧaＮ層６を含む窒化物半導体層を備える。上記バリアＡlＧaＮ層６は、炭素濃度を５×１０^１７／ｃｍ^３以上とする。また、チャネルＧaＮ層５は、炭素濃度を６×１０^１６／ｃｍ^３未満とし、かつ、膜厚を５００ｎｍ以上とする。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体装置の、ソース・ドレイン間のオン抵抗を低減する。
【解決手段】ソース・ドレイン間を走行する窒化物半導体層と下地となる窒化物半導体層の間に、両窒化物半導体層より電子親和力が大きく、下地となる窒化物半導体よりも格子定数の大きい材料を形成する。その結果、ゲート電圧の印加によりゲート絶縁膜の下方に形成されるチャネルと、ゲート部以外で形成される二次元電子ガスを、深さ方向において近づけることができ、オン抵抗の低減が可能となる。 （もっと読む）

【課題】III 族窒化物半導体発光素子の駆動電圧を低減すること。
【解決手段】ｐクラッド層１５は、厚さ０．５〜１０ｎｍのｐ−ＡｌＧａＮ層と、ＩｎＧａＮ層とを繰り返し成長させて積層させた超格子構造とする。ｐ−ＡｌＧａＮ層の成長温度は８００〜９５０℃とする。ｐ−ＡｌＧａＮ層上にＩｎＧａＮ層を形成する際、ｐ−ＡｌＧａＮ層の成長温度を保持したまま、ＴＭＡの供給を停止してＴＭＩを供給し、Ｇａ源ガスの供給量を増やし、厚さ１〜２分子層のＩｎＧａＮ層を形成する。ｐクラッド層１５の結晶品質を良好に保ちつつ、厚さを薄くできるため、駆動電圧を低減することができる。 （もっと読む）

【課題】高温で動作可能な高電子移動度トランジスタを提供する。
【解決手段】バッファ層１６と、バッファ層１６上のＩＩＩ−Ｖ族層１８と、ＩＩＩ−Ｖ族層１８上のソース接点２０およびドレイン接点２２と、ＩＩＩ−Ｖ族層１８上で、ソース接点２０およびドレイン接点２２間の再成長ショットキー層１０と、成長ショットキー層１０上のゲート接点２４、を備える装置、および装置を用いたシステムを含む。さらに、装置とシステムの製造方法も含む。 （もっと読む）

【課題】静電耐圧が高い窒化物半導体発光素子を歩留まりが高く製造する窒化物半導体発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の窒化物半導体発光素子は、成長用基板と、該成長用基板上に形成されたｎ型窒化物半導体層と、該ｎ型窒化物半導体層上に形成された発光層と、該発光層上に形成されたｐ型窒化物半導体層とを有し、ｎ型窒化物半導体層の発光層と接する側の表面から基板に向けて略垂直に延び、直径が２ｎｍ〜２００ｎｍであるパイプ穴を５０００個／ｃｍ²以下有することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】高電圧を印加しても短絡破壊を生じないトランジスタとして動作する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置１は、基板１０（シリコン基板１０ａ）の上に形成されたバッファ層２１と、バッファ層２１の上に形成されたチャネル層２２と、チャネル層２２の上に形成され、チャネル層２２とヘテロ接合を構成する障壁層２３とを備える。バッファ層２１およびチャネル層２２は、窒化物半導体で形成されている。チャネル層２２は、膜厚を１μｍ以上２μｍ以下とされ、炭素濃度を５×１０¹⁶ｃｍ^-3以下とされている。 （もっと読む）

【課題】半導体層の劣化及び破壊を抑制した半導体発光素子、窒化物半導体ウェーハ及び窒化物半導体層の製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、第１半導体層と、発光部と、第２半導体層と、Ｉｎ含有中間層と、を備えた半導体発光素子が提供される。第１半導体層は、シリコン基板の上に下地層を介して形成され、窒化物半導体を含み第１導電形である。発光部は、第１半導体層の上に設けられ、複数の障壁層と、複数の障壁層どうしの間に設けられＧａ_１−ｚ１Ｉｎ_ｚ１Ｎを含む井戸層と、を含む。第２半導体層は、発光部の上に設けられ、窒化物半導体を含み第２導電形である。Ｉｎ含有中間層は、第１半導体層と発光部との間、及び、第２半導体層と発光部との間の少なくともいずれかに設けられ、上記ｚ１とは異なる組成比でＩｎを含む窒化物半導体を含み、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の厚さを有する。 （もっと読む）

【課題】厚膜化が可能で、反りが小さく、かつリーク電流が小さい半導体素子を提供する。
【解決手段】基板と、基板の上方に形成された第１のバッファ領域と、第１のバッファ領域上に形成された第２のバッファ領域と、第２のバッファ領域上に形成された活性層と、活性層上に形成された少なくとも２つの電極とを備え、第１のバッファ領域は、第１半導体層と、第２半導体層とが順に積層した複合層を少なくとも一層有し、第２のバッファ領域は、第３半導体層と、第４半導体層と、第５半導体層とが順に積層した複合層を少なくとも一層有し、第４半導体層の格子定数は、第３半導体層と第５半導体層の間の格子定数を有する半導体素子。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板上に形成したクラックが少ない高品位の窒化物半導体素子、窒化物半導体ウェーハ及び窒化物半導体層の製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、積層下地層と、機能層と、を備えた窒化物半導体素子が提供される。積層下地層は、シリコン基板の上に形成されたＡｌＮバッファ層の上に形成され、交互に積層された複数のＡｌＮ下地層と複数のＧａＮ下地層とを含む。機能層は、積層下地層の上に設けられ、窒化物半導体を含み低Ｓｉ濃度の機能部低濃度層と、機能部低濃度層の上に設けられ、高Ｓｉ濃度の機能部高濃度層と、を含む。複数のＧａＮ下地層のうちでシリコン基板に最も近い基板側ＧａＮ下地層は、低Ｓｉ濃度の第１、第２低濃度下地部と、高Ｓｉ濃度で、第１、第２低濃度下地部の厚さの合計よりも薄い局所高濃度下地部と、を有する。 （もっと読む）

【課題】バッファ層からキャリア層への不純物拡散による悪影響を排除することができる。
【解決手段】このバッファ層２０における最下部には超格子層（第１の領域）２１が配され、その上には拡散防止下部層２２、拡散防止層（第２の領域）２３、拡散防止上部層２４が順次形成されている。基板１１上に形成されたバッファ層２０、キャリア層３０中においては、バッファ層２０中の超格子層２１のみに意図的に不純物がドーピングされ、他の層はノンドープである。そのｃ軸方向が膜厚方向であり、ａ軸は成長層の面内方向（膜厚方向と垂直な方向）となる。ａ軸格子定数は膜厚方向にわたりほぼ一定となるのに対し、ｃ軸格子定数は拡散防止層２３で極大値をとる。 （もっと読む）

【課題】高耐電圧性を有するとともにｐ型不純物の拡散による結晶品質の劣化が好適に抑制された、半導体素子用のエピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】（１１１）方位の単結晶シリコンである下地基板１の上に、前記下地基板の基板面に対し（０００１）結晶面が略平行となるようにIII族窒化物層群を形成してなる半導体素子用のエピタキシャル基板１０が、組成の相異なる第１単位層３１と第２単位層３２とを繰り返し交互に積層してなる組成変調層３と、組成変調層の上に形成され、Ａｌを含むIII族窒化物からなる中間層５と、を含む単位構造体を複数積層してなるバッファ層８と、バッファ層の直上に形成されたチャネル層９ａと、チャネル層の上に形成されたバリア層９ｂと、を備え、バッファ層に含まれる複数の前記中間層のうちの少なくとも１つにｐ型不純物が意図的に導入されてなり、隣接層に第１の層から拡散したｐ型不純物が存在する、ようにする。 （もっと読む）