【課題】ノーマリオフで動作するとともに、高い耐圧と低いオン抵抗を具備した半導体装置を提供すること。
【解決手段】 半導体装置１では、ドレイン電極２１が第１ヘテロ接合面３２に形成される２次元電子ガス層に対して電気的に接続可能に構成されており、ソース電極２９が第１ヘテロ接合面３２に形成される２次元電子ガス層から電気的に絶縁可能に構成されているとともに第２ヘテロ接合面３４に形成される２次元電子ガス層に対して電気的に接続可能に構成されており、ゲート部２８が第２ヘテロ接合面３４に対向しており、導通電極２５が第１ヘテロ接合面３２及び第２ヘテロ接合面３４に形成される２次元電子ガス層の双方に対して電気的に接続可能に構成されている。第１ヘテロ接合面３２に形成される２次元電子ガス層の電子濃度は、第２ヘテロ接合面３４に形成される２次元電子ガス層の電子濃度よりも濃い。 （もっと読む）

【課題】複数のチャネルを有する窒化物半導体装置において、ノーマリオフかつ低オン抵抗を実現する技術を提供する。
【解決手段】第１の窒化物半導体層３，５，７と、第１の窒化物半導体層よりも禁制帯幅が大きい第２の窒化物半導体層５，６，８とが積層されたヘテロ接合体を少なくとも２つ以上有する窒化物半導体積層体１０を備え、窒化物半導体積層体１０に設けられたドレイン電極１４と、ソース電極１３と、ドレイン電極１４とソース電極１３の両者に対向して設けられたゲート電極１５，１６とを有し、ドレイン電極１４とソース電極１３は、窒化物半導体積層体１０の表面または側面に配置され、ゲート電極１５，１６は、窒化物半導体積層体１０の深さ方向に設けられた第１ゲート電極１５と、該第１ゲート電極１５と窒化物半導体積層体１０の深さ方向の配置深さが異なる第２ゲート電極１６とを有する。 （もっと読む）

【課題】櫛型形状のソース電極とドレイン電極が交差指状に配置された電極構造を有し、各櫛形電極の先端部での電界集中が緩和された窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】ゲート電極５と電気的に接続され、ゲート電極５とドレイン電極４間で絶縁膜７上に配置されたゲートフィールドプレート５０と、ソース電極３と電気的に接続され、絶縁膜８を介して窒化物半導体層と対向するようにゲートフィールドプレート５０とドレイン電極４間の上方に配置されたソースフィールドプレート３０とを備え、ゲート電極５とドレイン電極４間の距離、ゲートフィールドプレート５０のドレイン側端部とゲート電極５のドレイン側端部間の距離、及びソースフィールドプレート３０のドレイン側端部とゲートフィールドプレート５０のドレイン側端部間の距離の少なくともいずれかが、ソース電極３とドレイン電極４の、歯部分の直線領域よりも歯部分の先端領域において長い。 （もっと読む）

【課題】耐圧を高めた窒化物半導体素子及び製造方法を提供する。
【解決手段】第１の窒化物層３１と該第１の窒化物層３１の材料より広いエネルギバンドギャップを有する材料を含む第２の窒化物層３３とが異種接合され、該接合界面寄りに２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャネルが形成された窒化物半導体層３０と、窒化物半導体層３０上にオーミック接触されるソース電極５０とドレイン電極６０と、ソース電極５０とドレイン電極６０との間の窒化物半導体層３０上に形成され、ソース電極５０から所定距離だけ離間された第１の側壁からドレイン側へ長く形成された多数のＰ型窒化物半導体セグメント８０と、ソース電極５０とドレイン電極６０との間でソース電極５０に近く形成され、多数のＰ型窒化物半導体セグメント８０間の窒化物半導体層３０上及びＰ型窒化物半導体セグメント８０上に接触されるゲート電極７０とを含む。 （もっと読む）

【課題】内蔵する環流ダイオードの順方向電圧が低く、高耐圧で、低オン抵抗の、ノーマリオフ型の窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】窒化物半導体装置は、基板１、第１の窒化物半導体層３、第２の窒化物半導体層４、及び第２の窒化物半導体層上４に設けられた、ソース電極５、ドレイン電極６、第１のゲート電極９、ショットキー電極１０、第２のゲート電極１２、を備える。第２の窒化物半導体層４と第１の窒化物半導体層３との界面には、２次元電子ガスが形成される。第１のゲート電極９はノーマリオフ型ＦＥＴ２０のゲート電極であり、ソース電極５とドレイン電極６との間に設けられる。ショットキー電極１０は、第１のゲート電極９とドレイン電極６との間に設けられる。第２のゲート電極１２はノーマリオン型ＦＥＴ２１のゲート電極であり、ショットキー電極１０とドレイン電極６との間に設けられる。 （もっと読む）

【課題】製造が容易であり、デバイス特性の変動を抑制できるワイドバンドギャップ半導体デバイスを得る。
【解決手段】ＳｉＣ基板１上にＡｌＮ格子緩和層２、ＧａＮチャネル層３、及びＡｌＧａＮ電子供給層４が順に設けられている。これらは、１．４２ｅＶより広いバンドギャップを持つ半導体材料からなる。ＡｌＧａＮ電子供給層４に、トランジスタを含む活性領域９が設けられている。ＳｉＣ基板１は、光学的な不純物又は格子欠陥により着色され、可視光領域の光を吸収する。従って、このデバイスは波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍの可視光領域の光に対して不透明である。 （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】ダイオード部とトランジスタ部の面積比率を自由に設定することが可能な窒化物系半導体装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第１ＨＥＭＴ部３０及び第２ＨＥＭＴ部３１から成るトランジスタ部１と、第１電極２４と電気的に短絡された第１ショットキー電極２８及び第１ゲート電極２６と電気的に第２ショットキー電極２９から成るダイオード部２と、を備えて構成されている。また、第１電極２４と第２電極２５との間の領域に第１電極２４に沿って、第１ゲート電極２６及び第１ショットキー電極２８が交互に形成され、かつ、第２電極２５に沿って、第２ゲート電極２７及び第２ショットキー電極２９が交互に形成されている。さらに、第１ゲート電極２６と第２ゲート電極２７とは、対向して形成されており、第１ショットキー電極２８と第２ショットキー電極２９とは対向して形成されている。 （もっと読む）

【課題】ＧａＮトランジスタを理想的な還流ダイオードとして動作させ、低損失のスイッチ装置を実現できるようにする。
【解決手段】スイッチ装置は、窒化物半導体素子３０１と、窒化物半導体素子３０１を駆動する駆動部３０２とを備えている。窒化物半導体素子３０１は、第１のオーミック電極、第２のオーミック電極及び第１のゲート電極を有している。駆動部３０２は、第１のゲート電極にバイアス電圧を印加するゲート回路３１１と、第１のゲート電極と第１のオーミック電極との間に接続され、双方向に電流を流すスイッチ素子３１２とを有している。駆動部３０２は、第１のオーミック電極から第２のオーミック電極への電流を通電し且つ第２のオーミック電極から第１のオーミック電極への電流を遮断する動作を行う場合には、スイッチ素子３１２をオン状態とする。 （もっと読む）

【課題】テラヘルツ波を発生又は検出するテラヘルツ波素子において、単色性が良いテラヘルツ波を効率良く出射する。
【解決手段】テラヘルツ波素子は、基板１０１の上に形成された第１の半導体層１０２と、第１の半導体層１０２の上に形成された第２の半導体層１０４と、第２の半導体層１０４の上に形成されたゲート電極１０６と、第２の半導体層１０４の上にゲート電極１０６を挟んで対向するように形成されたソース電極１０７及びドレイン電極１０８と、第２の半導体層１０４の上におけるゲート電極１０６とソース電極１０７との間及びゲート電極１０６とドレイン電極１０８との間に形成され、複数の金属膜１０９が周期的に配置された周期構造を有する周期金属膜１０９Ａ，１０９Ｂと、ゲート電極１０６及び複数の金属膜１０９の上方に配置された第１のミラー１１１と、基板１０１の下に形成された第２のミラー１１２とを備えている。 （もっと読む）

【課題】ダイオード等の保護素子の外付けによる部品点数の増加及び占有面積の増大を抑えた、双方向に高いアバランシュエネルギー耐量を有する窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体基板１０は、第１のｎ型領域１２Ａ、第２のｎ型領域１２Ｂとともにトランジスタ１１を構成する。半導体基板１０の裏面には、裏面電極１３が接合され、また、半導体基板１０の上には、ＨＦＥＴ２１が形成されている。ＨＦＥＴ２１は、ＡｌＧａＮ層２３Ａ及びＧａＮ層２３Ｂを備える半導体層積層体２３と、第１のオーミック電極２４Ａ、第２のオーミック電極２４Ｂ、第１のゲート電極２５Ａ、第２のゲート電極２５Ｂにより構成されている。第１のオーミック電極２４Ａと第１のｎ型領域１２Ａ、第２のオーミック電極２４Ｂと第２のｎ型領域１２Ｂはそれぞれ電気的に接続されている。 （もっと読む）

【課題】スイッチ素子のオン抵抗をより一層小さく抑えることができるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ素子１０は、半導体基板１０４に絶縁膜１５を介して接合された電界印加電極１４を有している。駆動回路２０の電界制御部２２は、スイッチ素子１０の電界印加電極１４およびソース電極１３に接続されており、電界印加電極１４−ソース電極１３間にバイアス電圧Ｖｅを印加する。電界制御部２２は、閾値を超えるバイアス電圧Ｖｅをスイッチ素子１０に印加することによって、電界印加電極１４から半導体基板１０４のヘテロ接合界面に電界を印加する。要するに、スイッチ素子１０がオン状態で、電界印加電極１４から半導体基板１０４に印加される電界は、電界効果によってチャネル領域の電子濃度を高くし、スイッチ素子１０のオン抵抗を小さくするように作用する。 （もっと読む）

【課題】スイッチ素子のオン抵抗をより一層小さく抑えることができるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】スイッチ素子１０は、半導体基板１０４に直接接合された注入用電極１４を具備するホール注入部１４０を有している。駆動回路２０の注入駆動部２２は、スイッチ素子１０の注入用電極１４およびソース電極１３に接続されており、注入用電極１４−ソース電極１３間に注入電圧Ｖｉｎを印加する。注入駆動部２２は、閾値を超える注入電圧Ｖｉｎをスイッチ素子１０に印加することによって、ホール注入部１４０から半導体基板１０４のヘテロ接合界面にホールを注入する。注入されたホールは、ヘテロ接合界面に同量の電子を引き寄せるので、チャネル領域として２次元電子ガスの濃度が高くなり、スイッチ素子１０のオン抵抗は小さくなる。 （もっと読む）

【課題】チャネルとなるナノワイアの周囲をゲート電極が取り巻いて形成されているＦＥＴが、より容易に高い精度で製造できるようにする。
【解決手段】被覆ナノワイア１０３を配置した基板１２１のゲート電極形成領域の上に、被覆ナノワイア１０３に交差して下部ゲート電極１２２に重なる上部ゲート電極１２４を形成する。上部ゲート電極１２４の形成は、公知のリソグラフィー技術とリフトオフとにより行えばよい。例えば、被覆ナノワイア１０３が下部ゲート電極１２２と交差して配置されている基板１２１の上に、電子ビーム露光により電極形成部に開口を備えるレジストパターンを形成し、この上に、電極材料を堆積する。この後、先に形成してあるレジストパターンを除去すれば、上部ゲート電極１２４が形成できる。 （もっと読む）

【課題】装置全体としての長寿命化を図りつつ、装置全体としての小型化を可能とする電動機駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動部１２は、横型半導体素子からなる１回路２接点式の切替素子１６，１７を２つ有している。第１の切替素子１６は、コモン端子１６０を電動機１１に接続し、第１の端子１６１および第２の端子１６２を電源部１５に接続する。第２の切替素子１７は、コモン端子１７０を電動機１１に接続し、第１の端子１７１および第２の端子１７２を電源部１５に接続する。制御部１４は、各切替素子１６，１７において、コモン端子１６０，１７０が、第１の端子１６１，１７１および第２の端子１６２，１７２に対して択一的に接続されるように、各切替素子１６，１７を個別に切替制御する。 （もっと読む）

【課題】高耐圧及び高電流の動作が可能な半導体素子及びその製造方法を提案する。
【解決手段】内部に２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャンネルを形成する窒化物半導体層３０と、窒化物半導体層３０にオーミック接合されたドレイン電極５０と、ドレイン電極５０の方向に突出した多数のパターン化された突起６１を備え、内部に窒化物半導体層３０にオーミック接合されるオーミックパターン６５を含むソース電極６０と、ドレイン電極５０とソース電極６０との間の窒化物半導体層３０上に、且つ、パターン化された突起６１を含んでソース電極６０上の少なくとも一部に亘って形成された誘電層４０と、一部が、誘電層４０を間に置いてソース電極６０のパターン化された突起６１部分及びドレイン方向のエッジ部分の上部に形成されたゲート電極７０と、を含んでなる。 （もっと読む）

【課題】半導体素子、例えばＦＥＴのソース領域にショットキー電極を形成し、ゲート電極をソース電極の一部領域と窒化物半導体領域の一部に形成することによって、ノーマリ−オフまたはエンハンスメントモード動作する半導体素子及び製造方法を提供する。
【解決手段】基板１０上に配設され、内部に２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャネルを形成する窒化物半導体層３０と、該窒化物半導体層３０にオミック接合されたドレイン電極５０と、該ドレイン電極５０と離間して配設され、該窒化物半導体層３０にショットキー接合されたソース電極６０と、該ドレイン電極５０と該ソース電極６０との間の窒化物半導体層３０上及び該ソース電極６０の少なくとも一部上にかけて形成された誘電層４０と、該ドレイン電極５０と離間して誘電層４０上に配設され、一部が誘電層４０を挟んでソース電極６０のドレイン方向のエッジ部分上に形成されたゲート電極７０とを含む。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗が低く、かつ、耐圧が高いノーマリーオフの半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１０２の上方に形成された、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるバックバリア層１０６と、バックバリア層１０６上に形成され、バックバリア層よりバンドギャップエネルギーが小さいＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるチャネル層と１０８、チャネル層１０８にオーミック接続された第１の電極１１６，１１８と、チャネル層の上方に形成された第２の電極１２０と、を備え、バックバリア層１０６は第２の電極１２０の下方に設けられ、かつ、第２の電極１２０の下方から第１の電極の１１６，１１８下方まで連続して設けられていない半導体装置を提供する。 （もっと読む）

【課題】ＦＥＴのソース領域にショットキー電極を形成し、内部にオミックパターン電極を備え、ゲート電極をソース電極の一部領域と窒化物半導体領域の一部に形成することによって、ノーマリ−オフ動作すると共に高耐圧及び高電流で動作可能な、半導体素子及び製造方法を提供する。
【解決手段】内部に２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャネルを形成する窒化物半導体層３０と、窒化物半導体層３０にオーミック接合されたドレイン電極５０と、ドレイン電極５０と離間され、窒化物半導体層３０にショットキー接合されるソース電極６０と、ドレイン電極５０とソース電極６０との間の窒化物半導体層３０上及びソース電極６０の少なくとも一部上にかけて形成された誘電層４０と、ドレイン電極５０と離間されるように誘電層４０上に配設され、一部が誘電層４０を挟んでソース電極６０のドレイン方向のエッジ部分上部に形成されたゲート電極７０とを含む。 （もっと読む）