【課題】窒化物半導体層をチャネルとして用いたトランジスタにおいて、オン抵抗を低くしつつ、閾値電圧を高くする。
【解決手段】キャップ層４００と障壁層３００の界面、及びチャネル層２００とバッファ層１００の界面には圧縮歪が生じており、障壁層３００とチャネル層２００の界面には引張り歪が生じている。このため、キャップ層４００と障壁層３００の界面、並びにチャネル層２００とバッファ層１００の界面において、負の電荷が正の電荷よりも多くなっており、障壁層３００とチャネル層２００の界面において、正の電荷が負の電荷よりも多くなっている。チャネル層２００は、第１層、第２層、及び第３層の積層構造を有している。第２層は、第１層及び第３層よりも電子親和力が大きい。 （もっと読む）

【課題】ドレイン配線電極に起因する電流コラプス現象への影響が抑制され、且つ耐圧が向上された窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】窒化物半導体からなるデバイス層と、デバイス層上に互いに離間して配置されたソース電極及びドレイン電極と、ソース電極とドレイン電極間でデバイス層上に配置されたゲート電極と、デバイス層上に配置された層間絶縁膜と、ドレイン電極とゲート電極間において層間絶縁膜を介してデバイス層と対向して配置され、ドレイン電極と電気的に接続されたドレイン配線電極と、ゲート電極とドレイン電極間においてデバイス層上に層間絶縁膜を介してデバイス層と対向して配置されたドレイン電極に比べて低電位側のフィールドプレートとを備え、ドレイン配線電極下方の層間絶縁膜の膜厚が、フィールドプレート下方の層間絶縁膜の膜厚よりも厚い。 （もっと読む）

【課題】電極端部への電界集中を抑えるとともに、ゲート電極の変形や、ゲート−フィールドプレート間に生じる容量による特性劣化を抑える。
【解決手段】半導体装置において、第１の基板と、第１の基板表面に形成された素子領域と、素子領域と接続され、第１の基板上に形成されたゲート電極、ソース電極及びドレイン電極と、第１の基板と、第１の面で積層される第２の基板と、第２の基板を貫通し、電極上に配置されるビアホールと、ビアホール内に形成され、電極と接続される金属層と、第２の基板に設けられ、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極のいずれかと接続されるフィールドプレート電極と、を備える。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極に臨む領域の半導体層へのダメージ層の形成を抑制して、ノーマリオフ動作を実現することができるヘテロ接合電界効果型トランジスタを備える半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】チャネル層２３とヘテロ接合を形成するバリア層２４のうち、ゲート電極２９に臨む領域を除く他の領域に、バリア層２４の伝導帯から、チャネル層２３とバリア層２４とのヘテロ界面のバンド不連続量ΔＥｃと、バリア層２４に発生する分極によるバリア層２４のゲート電極２９側とヘテロ界面側とのエネルギー差ΔＥｐとを足し合わせたエネルギー（ΔＥｃ＋ΔＥｐ）までのエネルギー深さのバンドギャップ中に準位を形成する不純物をドーピングして、不純物ドーピング領域２６を形成する。 （もっと読む）

【課題】高電子移動度トランジスタにおいて、ゲート部のドレイン側端部における電界集中を緩和する。
【解決手段】高電子移動度トランジスタ１０は、導電体部２３と第１抵抗部Ｒ１と第２抵抗部Ｒ２を備えている。導電体部２３は、ドレイン電極２１とゲート部２６の間に設けられている。第１抵抗部Ｒ１は、一端がドレイン電極２１に電気的に接続されており、他端が導電体部２３に電気的に接続されている。第２抵抗部Ｒ２は、一端がソース電極２８に電気的に接続されており、他端が導電体部２３に電気的に接続されている。 （もっと読む）

【課題】高濃度接合リークが発生することを抑制する。
【解決手段】第２ゲート領域８が備えられるトレンチ６の先端部においてＪＦＥＴ構造が形成されないように凹部１３を形成する構造において、凹部１３の底面と側面との境界部となるコーナ部にｐ型層１６を形成するようにする。これにより、ｐ型層１６とｐ⁺型の第１ゲート領域３もしくは第２ゲート領域８とが同じ導電型となり、これらの間において高濃度接合が構成されないようにできる。したがって、ドレイン電位が第１ゲート領域３上に表出して、ゲート−ドレイン間耐圧を低下させてしまうことを防止でき、高濃度接合リーク（ゲートリークやドレインリーク）が発生することを防止することができる。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流が少なく、かつ電流コラプスが抑えられた半導体装置の提供。
【解決手段】第１の態様においては、窒化物系半導体で形成された半導体層１１０と、半導体層上に開口を有して設けられ、タンタル酸窒化物を含む第１絶縁膜１２０と、第１絶縁膜の開口において半導体層上に積層された第２絶縁膜１３０と、第２絶縁膜上に設けられたゲート電極１４０と、を備える半導体装置を提供する。ここで、第２絶縁膜は、第１絶縁膜より絶縁性が高い絶縁膜により構成される。 （もっと読む）

【課題】トランジスタのゲートへの電流を防ぐ。
【解決手段】ノーマリーオン型の第１トランジスタと、ドレインが、第１トランジスタのソースと接続され、第１トランジスタとカスコード接続されたノーマリーオフ型の第２トランジスタと、第２トランジスタのソースと第１トランジスタのゲートとの間に設けられた、第２トランジスタのソースから第１トランジスタのゲートへと流れる電流を抑制する第１電流抑制部とを備えるトランジスタ回路を提供する。 （もっと読む）

【課題】ゲート絶縁膜の破壊を防止すると共に、信頼性を向上させた、ノーマリオフの双方向動作が可能な窒化物系半導体装置を提供する。
【解決手段】窒化物系半導体素子１０は、第１ＭＯＳＦＥＴ部３０及び第２ＭＯＳＦＥＴ部３１を備えており、第１ゲート電極２６と第２ゲート電極２７との間に設けられた第１ＳＢＤ金属電極２８及び第２ＳＢＤ金属電極２９がＡｌＧａＮ層２０とショットキー接合されている。第１ＳＢＤ金属電極２８と第１電極２４とが接続されており、電気的に短絡していると共に、第２ＳＢＤ金属電極２９と第２電極２５とが接続されており、電気的に短絡している。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極によるチャネルのポテンシャル制御性を大幅に向上させ、信頼性の高い所期の高耐圧及び高出力を得ることのできる化合物半導体装置を実現する。
【解決手段】ＡｌＧａＮ／ＧａＮ・ＨＥＭＴは、Ｓｉ基板１と、Ｓｉ基板１の上方に形成された電子走行層２ｂと、電子走行層２ｂの上方に形成された電子供給層２ｃと、電子供給層２ｃの上方に形成されたソース電極４、ドレイン電極５及びゲート電極６とを含み構成されており、電子走行層２ｃは、平面視でソース電極４とドレイン電極５とを結ぶ方向と交差する方向に並ぶ複数の段差、例えば第１の段差２ｃａ、第２の段差２ｃｂ、第３の段差２ｃｃを有する。 （もっと読む）

【課題】ドレイン電極配線によって形成されるフィールドプレートに起因する電流コラプス現象への影響が抑制された窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】窒化物半導体からなる機能層２０と、機能層２０上に離間して配置されたソース電極３及びドレイン電極４と、ソース電極３とドレイン電極４間で機能層２０上に配置されたゲート電極５と、機能層２０上に配置された層間絶縁膜７と、層間絶縁膜７上に配置され、ドレイン電極４と電気的に接続されたドレイン電極配線４１とを備える窒化物半導体装置であって、ゲート電極５とドレイン電極４間において、層間絶縁膜７を介してドレイン電極配線４１が機能層２０と対向する領域を有さない。 （もっと読む）

【課題】化合物半導体層全体の膜厚を抑制しつつ、半導体素子の高い性能と信頼性を両立することのできる化合物半導体基板を提供する。
【解決手段】シリコン単結晶の基板１２と、基板上に形成される化合物半導体の第１の半導体層１６と、第１の半導体層上に形成され、第１の半導体層よりもバンドギャップエネルギーの大きい、化合物半導体の障壁層１８と、障壁層上に形成され、障壁層よりもバンドギャップエネルギーの小さい化合物半導体の第２の半導体層２０と、第２の半導体層上に形成され、第２の半導体層よりもバンドギャップエネルギーの大きい化合物半導体の第３の半導体層２２とを有することを特徴とする化合物半導体基板。 （もっと読む）

【課題】斜めイオン注入を行わなくても、外周耐圧構造を形成でき、かつ、高いドレイン耐圧が得られるようにする。
【解決手段】凹部１６の底面に形成されたＰ型領域１８と、トレンチ１３内に配置されたＰ⁺型層１５、および、凹部１７の底面に形成されたＰ型領域１９とによってＰ型リサーフ層２０を構成することで電界緩和構造とする。Ｐ型リサーフ層２０がトランジスタセル領域Ｒ１の周囲を囲むような構成とされることから、外周耐圧構造領域Ｒ２に延びる電界をさらにトランジスタセル領域Ｒ１の外周側に延ばすことが可能となり、ブレークダウン位置を凹部１７の底面におけるＮ^-型ドリフト層２にシフトできるため、電界緩和を行うことが可能となる。したがって、ドレイン耐圧を向上させることが可能となる。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極へのリーク電流を大幅に低減できるＧａＮ系化合物半導体装置を提供する。
【解決手段】このＧａＮ系ＨＦＥＴによれば、ゲート電極をなすＴｉＮ膜の抵抗率(Ω・μｍ)を２４．７(Ω・μｍ)とした。このように、ゲート電極のショットキー電極層としてのＴｉＮ膜の抵抗率が１０Ωμｍ以上であることによって、ゲート電極をなす金属材料ＴｉＮの抵抗率(ゲートメタル抵抗率)が１０Ωμｍ未満である場合に比べて、ゲートリーク電流を著しく低減できる。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗の増加を抑制でき、さらにオフ時のゲートリーク電流およびドレインリーク電流を低減できるノーマリオフ型の窒化物半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】上層の窒化物半導体層１５を下層の窒化物半導体層１４の格子定数より大きい材料とし、ゲート電極とソース電極およびドレイン電極との間の上層の窒化物半導体層表面１５を、窒素ガスのプラズマ処理を施す。プラズマ処理を行うことにより、プラズマ処理なしの窒化物半導体層の積層構造により形成される２次元電子ガス層のキャリア濃度より、高いキャリア濃度の２次元電子ガス層１６が形成され、特性の優れたノーマリオフ型の窒化物半導体装置となる。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板直上の窒化アルミニウム層の平坦性が低いことに起因する信頼性の低下が抑制された半導体装置を提供する。
【解決手段】シリコン基板１０と、シリコン基板上に配置された、不純物としてシリコンがドープされた領域を有する窒化アルミニウム層２０と、窒化アルミニウム層上に配置された、複数の窒化物半導体膜が積層された構造のバッファ層３０と、バッファ層上に配置された、窒化物半導体からなる半導体機能層４０とを備える。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層上の層間絶縁膜の開口部が、電界の集中が緩和される形状に安定して精度良く形成された窒化物半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】窒化物半導体層３０と、窒化物半導体層３０上に配置された第１の絶縁膜４１と、第１の絶縁膜４１上に配置された第２の絶縁膜４２と、窒化物半導体層３０上に互いに離間して配置された第１及び第２の主電極５１，５２と、第１及び第２の主電極５１，５２間で第２の絶縁膜４２上に配置され、第１及び第２の絶縁膜に設けられた開口部を介して窒化物半導体層に接続するフィールドプレート６０とを備える窒化物半導体装置であって、開口部において、窒化物半導体層３０の表面と第１の絶縁膜４１の側面とのなす第１の傾斜角が、窒化物半導体層３０の表面と第２の絶縁膜４２の側面を延長した線とのなす第２の傾斜角よりも小さく形成されている。 （もっと読む）

【課題】電流コラプスを十分に抑制することができる化合物半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１と、基板１上方に形成された化合物半導体積層構造２と、化合物半導体積層構造２上方に形成されたゲート電極３、及び平面視でゲート電極３を間に挟む２個のオーミック電極４ａ及び４ｂと、が設けられている。更に、ゲート電極３上方に形成され、ゲート電極３並びにオーミック電極４ａ及び４ｂから絶縁分離されたフィールドプレート６が設けられている。フィールドプレート６のオーミック電極４ａ及び４ｂを互いに結ぶ方向における少なくとも一方の端部は、平面視で、オーミック電極４ａ及び４ｂとゲート電極３との間に位置する。 （もっと読む）

【課題】動的な耐圧であるダイナミック耐圧の低下を抑制できるＧａＮ系のＨＦＥＴを提供する。
【解決手段】このＧａＮ系のＨＦＥＴでは、各ソース電極１２の長手方向の長さＬ２が各ドレイン電極１１の長手方向の長さＬ１よりも短く、ソース電極１２の長手方向の両端１２Ａ,１２Ｂがドレイン電極１１の長手方向の両端１１Ａ,１１Ｂよりも長手方向外方へ突出していない構成により、ソース電極１２の端１２Ａ,１２Ｂからドレイン電極１１の端１１Ａ,１１Ｂへ向かって電子流が集中することを回避できる。 （もっと読む）

【課題】ヘテロ接合を有する半導体装置において、リーク電流と電流コラプスのトレードオフ関係を打破し、リーク電流と電流コラプスの双方を抑制すること。
【解決手段】半導体装置１の電子走行層４は、炭素が導入されている高抵抗領域４ａを含んでいる。電子走行層４と電子供給層５のヘテロ接合５ａと平行な断面において、高抵抗領域４ａの炭素の濃度分布が、ドレイン電極１２とソース電極１８の少なくともいずれか一方の下方で相対的に濃く、ドレイン電極１２と絶縁ゲート部１６の間で相対的に薄くなるような断面が存在している。 （もっと読む）