【課題】チャネルリークを低減可能な窒化物半導体電子デバイスが提供される。
【解決手段】
【００９７】ヘテロ接合トランジスタ１１によれば、電流ブロック層２７はｐ導電性を有する。ドープ半導体層１７が開口部１６の側面１６ａに設けられると共にドープ半導体層１７が電流ブロック層２７とチャネル層１９との間に設けられるので、チャネル層１９が、エッチングの際に開口部１６の側面１６ａに形成されている可能性があるドナー性欠陥を含む半導体に直接に接触することがない。また、ドープ半導体層１７は、電流ブロック層２７とチャネル層１９との間に設けられると共にチャネル層１９はキャリア供給層２１とドープ半導体層１７との間に設けられるので、ドープ半導体層１７の追加により、チャネル層１９及びキャリア供給層２１の配列は変更されることがない。 （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】装置面積を増大させることなく、保護素子を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｐ型のIII族窒化物半導体からなる第１Ｐ型層２００と、第１Ｐ型層２００の一部上には、ゲート絶縁膜４２０およびゲート電極４４０とが設けられている。第１Ｐ型層２００内のうち、ゲート電極４４０の両脇には、Ｎ型のソース領域３４０およびドレイン領域３２０が設けられている。また、第１Ｐ型層２００の下には、Ｎ型のIII族窒化物半導体からなる第１Ｎ型層１００が設けられている。基板内には、Ｎ型のIII族窒化物半導体とオーミック接続する材料からなるオーミック接続部（たとえばＮ型ＧａＮ層５２０）が、ソース領域３４０および第１Ｎ型層１００と接するように設けられている。また、ドレイン電極６００は、ドレイン領域３２０および第１Ｐ型層２００と接するように設けられている。 （もっと読む）

【課題】オフ時のリーク電流を低減し、パワースイッチング素子に適用可能なノーマリーオフ型の半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１０１と、基板１０１の上に形成されたアンドープＧａＮ層１０３と、アンドープＧａＮ層１０３の上に形成されたアンドープＡｌＧａＮ層１０４と、アンドープＧａＮ層１０３又はアンドープＡｌＧａＮ層１０４の上に形成されたソース電極１０７及びドレイン電極１０８と、アンドープＡｌＧａＮ層１０４の上に形成され、ソース電極１０７とドレイン電極１０８との間に配置されたｐ型ＧａＮ層１０５と、ｐ型ＧａＮ層１０５の上に形成されたゲート電極１０６とを備え、アンドープＧａＮ層１０３は、チャネルを含む活性領域１１３と、チャネルを含まない不活性領域１１２とを有し、ｐ型ＧａＮ層１０５は、ソース電極１０７を囲むように配置されている。 （もっと読む）

【課題】部品点数増加を抑制する双方向スイッチを提供する。
【解決手段】双方向スイッチにおいて半導体装置１０１は、第１の電極１０９Ａ、第２の電極１０９Ｂ、第１のゲート電極１１２Ａおよび第２のゲート電極１１２Ｂとを備え、過渡期間において、前記第１の電極１０９Ａの電位が前記第２の電極１０９Ｂの電位よりも高い場合、第１の閾値電圧よりも低い電圧を第１のゲート電極１１２Ａに印加し、かつ、第２の閾値電圧よりも高い電圧を前記第２のゲート電極１１２Ｂに印加し、逆の場合、第１の閾値電圧よりも高い電圧を前記第１のゲート電極に印加し、かつ、第２の閾値電圧よりも低い電圧を前記第２のゲート電極に印加する。 （もっと読む）

【課題】電力損失を低減した窒化物半導体トランジスタを実現できるようにする。
【解決手段】窒化物半導体トランジスタは、分極が互いに異なる複数の窒化物半導体層が積層されたヘテロ接合層１２４と、ヘテロ接合層１２４の上に形成されたゲート電極１１３とを備えている。ヘテロ接合層とゲート電極との間には、ｐ型の導電性を有し、正孔電流を流し且つ電子電流を抑制する電子電流抑制層１２５が形成されている。 （もっと読む）

【課題】安定に動作する双方向スイッチ素子を実現できるようにする。
【解決手段】双方向スイッチ素子は、窒化物半導体からなる半導体層積層体２０３と、半導体層積層体２０３の上に形成された第１のオーミック電極２１１及び第２のオーミック電極２１２と、第１のゲート電極２１７及び第２のゲート電極２１８とを備えている。第１のゲート電極２１７は、第１のオーミック電極２１１と電位が実質的に等しい第１のシールド電極２２１に覆われている。第２のゲート電極２１８は、第２のオーミック電極２１２と電位が実質的に等しい第２のシールド電極２２２に覆われている。第１のシールド電極２２１の端部は、第１のゲート電極２１７よりも第２のゲート電極２１８側に位置し、第２のシールド電極２２２の端部は、第２のゲート電極２１８よりも第１のゲート電極２１７側に位置している。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ゲート−ソース間において所定電圧を超えると急峻な電流が流れるダイオード特性を示す半導体素子の高負荷時の消費電力低減および駆動回路の低負荷時の損失低減を図るだけでなく、過電圧、過電流、過消費電力を防止する保護機能と、当該半導体素子の損失を低減する機能を有する駆動回路の提供を目的とする。
【解決手段】駆動回路におけるゲート制御手段（２，１２，２２，３２）は、ゲート−ソース間において所定電圧を超えると急峻な電流が流れるダイオード特性を示す半導体素子（１）の動作状態を検出する動作状態検出手段（４，５，６）から入力された半導体素子の動作状態を示す信号に応じて、半導体素子のゲートに供給する電圧または電流を制御するよう構成されている。 （もっと読む）

【課題】連続動作の際に生じるオン抵抗の増大を抑制した電界効果トランジスタを実現できるようにする。
【解決手段】電界効果トランジスタは、窒化物半導体からなり、τ_c／τ_e＞exp｛−４６．５＋４５．７exp（logｘ／２１．６）＋０．２exp（logｘ／０．２７）｝の関係を満たす。但し、ｘはＲ∞／Ｒ₀−１であり、Ｒ∞はオフ状態において所定の時間保持した後、オン状態へとスイッチした直後のオン抵抗であり、Ｒ₀はオフ状態の保持時間が所定の時間以内の場合にオフ状態からオン状態へとスイッチした直後のオン抵抗であり、τ_cはコラプスを引き起こす電子がトラップされる捕獲時定数であり、τ_eはコラプスを引き起こすトラップされた電子の放出の時定数である。 （もっと読む）

【課題】薄膜トランジスタ用半導体層の材料として、高い正孔移動度を示すｐ形半導体多結晶薄膜を、かつ、低い成膜温度でのプラスチック基板上への成膜をも行うことのできるｐ形半導体多結晶薄膜を、提供する。
【解決手段】ガラスまたはプラスチックまたはステンレス基板のような非結晶質または多結晶基板１上に、該基板の温度を３００℃以下とし、成長膜へのガリウム（Ga）、アンチモン（Sb）、及びヒ素（As）原子のそれぞれの供給量J_Ga，J_Sb，及びJ_Asを、J_Sb＜J_Ga＜J_As+J_Sbを満たすような値として、Ga,Sb,及びAs原子を同時供給して真空蒸着により成膜してなる、Sb組成yが０.５＜y＜1を満たすｐ形GaSb_yAs_1-y多結晶薄膜６を形成する製造方法による。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板の上に形成され、優れた高周波特性を有する窒化物半導体装置を実現できるようにする。
【解決手段】窒化物半導体装置は、シリコン基板１０１と、シリコン基板１０１の上に形成された窒化物半導体からなるバッファ層１０２と、バッファ層１０２の上に形成された窒化物半導体からなる能動層１０３とを備えている。バッファ層は、シリコン基板１０１と接して形成された第１の層１２１と、第１の層１２１及び能動層１０３と接して形成された第２の層１２２とを含む。第１の層１２１と第２の層１２２との界面における炭素濃度は、１×１０¹⁹原子／ｃｍ³以上且つ１×１０²¹原子／ｃｍ³以下であり、第２の層１２２は、炭素濃度が第１の層１２１と接する部分において最も高く、能動層１０３と接する部分において最も低い。 （もっと読む）

【課題】パワートランジスタに適用可能なノーマリオフ型の窒化物半導体装置に生じる電流コラプスを抑制できるようにする。
【解決手段】窒化物半導体装置は、サファイアからなる基板１１と、該基板１１の上に形成されたＧａＮからなるチャネル層１３と、該チャネル層１３の上に形成され、該チャネル層１３よりもバンドギャップエネルギーが大きいＡｌＧａＮからなるバリア層１４と、該バリア層１４の上に形成され、ｐ型ＡｌＧａＮ層１５及びｐ型ＧａＮ層１６を含むｐ型窒化物半導体層と、該ｐ型窒化物半導体層の上に形成されたゲート電極１９と、該ゲート電極１９の両側方の領域にそれぞれ形成されたソース電極１７及びドレイン電極１８とを有している。ｐ型窒化物半導体層は、ゲート電極１９の下側部分の厚さが該ゲート電極１９の側方部分の厚さよりも大きい。 （もっと読む）

【課題】インバータ等に適用される半導体デバイスは、寄生ダイオードにより誘導負荷からの還流電流を通流する場合、ダイオードの順方向電圧による損失が大きくなることが懸念され、また双方向デバイスを適用した場合には、２つのゲート端子を駆動する必要があり、制御の複雑化、かつ高コストになるという課題があった。
【解決手段】第一ゲート端子２、第二ゲート端子３、第一ソース端子４、第二ソース端子５を備え、第一ゲート端子２、第二ゲート端子３を各オンオフすることで４つの動作モードを有する双方向スイッチ１に適用する駆動方法であり、第一ゲート端子２あるいは第二ゲート端子３の何れか一方を常時オン状態となるように制御し、還流電流を流す経路を確保しつつ、ダイオード損失を低減し、かつ２つのゲート信号数を減らし、簡易な回路構成、かつ低コストに電源変換回路を実現することができる。 （もっと読む）

【課題】オフ特性が優れ、ゲート順方向電圧の範囲が広く、かつ、逆方向ブレークダウン電圧を高くすることができる構造の接合型ＦＥＴを有する半導体装置を提供する。
【解決手段】第一のアンドープ層３上に、第一のアンドープ層３と接して、第一のアンドープ層３のバンドギャップより小さいバンドギャップを有するバンドギャップの小さい半導体層４が設けられ、その両端部と電気的に接続して一対の第一導電型コンタクト層６が設けられ、第一のアンドープ層３の下側に第二導電型コンタクト層２が設けられている。そして、一対の第一導電型コンタクト層６のそれぞれにオーミックコンタクトしてソース電極／ドレイン電極７が、また、第二導電型コンタクト層２にオーミックコンタクトしてゲート電極８がそれぞれ設けられることにより、接合型ＦＥＴが構成されている。 （もっと読む）

【課題】電流コラプスを十分に緩和し、ＧａＮトランジスタが本来有している低いオン抵抗を利用した高効率の電力変換装置を実現できるようにする。
【解決手段】電力変換装置は、電源が接続される入力端Ｖ_in1と、電源から供給された電力をスイッチングする第１のスイッチング素子１０とを備えている。第１のスイッチング素子１０は、基板１１の上に形成された窒化物半導体からなる半導体層積層体１３と、半導体層積層体１３の上に形成されたゲート電極１８、第１のオーミック電極１６及び第２のオーミック電極１７と、基板１１の裏面に形成された裏面電極２０とを有している。裏面電極２０には第２のオーミック電極１７との間の電位差が小さくなるように入力端Ｖ_in1に接続された電源から電位が供給される。第１のスイッチング素子１０がオン状態の場合には、裏面電極２０に正電圧のバイアスが印加される。 （もっと読む）

【課題】双方向スイッチは、オン抵抗を下げるためにゲートの閾値電圧が低くする必要がある。閾値電圧を下げた場合、外来ノイズやスイッチング時のノイズ等によりゲート電位が振られ、誤動作が発生し、短絡故障などを起こす可能性があるため、そのような場合でも、冗長な動作が得られるよう基準電位を負電圧として電圧偏差を確保するような回路構成とし、誤動作などによる短絡故障を未然に防止することを目的とする。
【解決手段】第一ゲート端子２、第二ゲート端子３を各オンオフすることで４つの動作モードを有する双方向スイッチ１を直列接続したハーフブリッジ回路に適用するゲート駆動回路であり、第一ゲート端子２あるいは第二ゲート端子３のオン電圧とオフ電圧との偏差を確保する最適電圧生成部を備え、ゲート閾値電圧を下げてオン抵抗を下げ、ノイズが重畳した際であっても、不要なターンオンあるいはターンオフを回避することができる。 （もっと読む）

【課題】 ノーマリオフ特性を備えている窒化物半導体装置２を提供する。
【解決手段】 窒化物半導体装置２では、アンドープのＧａＮを材料とする窒化物半導体下層８の表面に、アンドープのＡｌＧａＮを材料とする窒化物半導体層１０が積層されている。窒化物半導体層１０は、窒化物半導体下層８よりも大きなバンドギャップを備えており、窒化物半導体下層８に対してヘテロ接合している。窒化物半導体層１０の表面にはゲート絶縁膜１６が形成されている。ゲート絶縁膜１６は、窒化アルミニウム膜１５で形成されている部分と、酸素又はシリコンを含む絶縁物質１４で形成されている部分を含んでいる。窒化アルミニウム膜１５が形成されている範囲Ｗ２はゲート電極１８が形成されている範囲Ｗ１に含まれる関係にある。 （もっと読む）

【課題】 ノーマリーオフ型であるとともに、ゲート閾値電圧のばらつきが小さいＨＥＭＴ型のトランジスタを提供する。
【解決手段】 このトランジスタは、ｐ型領域と、チャネル領域と、バリア領域と、絶縁膜と、ゲート電極を備えている。チャネル領域は、ｎ型またはｉ型であり、ｐ型領域の表面に接しており、第１チャネル領域と第２チャネル領域を有している。バリア領域は、第１チャネル領域の表面とヘテロ接合している。絶縁膜は、第２チャネル領域の表面、及び、バリア領域の表面に接している。ゲート電極は、絶縁膜を介して第２チャネル領域及びバリア領域に対向している。第１チャネル領域と第２チャネル領域は、電流経路において直列に配置されている。 （もっと読む）

【課題】
【解決手段】積層ヘテロ構造電界効果トランジスタ（ＨＦＥＴ）は、基板と、基板上に成長する第１の酸化物半導体層と、第１の半導体層上に成長し、第１の半導体層とエネルギー・バンドギャップが異なる第２の酸化物半導体層と、を備え、また、前記第２の層は、ゲート領域と、ドレイン領域と、ソース領域と、を有し、ゲート領域、ドレイン領域、及びソース領域に対しては、ＨＦＥＴを形成するのに十分な電気的接触がもたらされる。基板は、単結晶材料を含む材料とすることができ、また、第１の半導体層がその上に成長するバッファ層材料を含有することができる。第１及び第２の半導体層の導電型ならびに各酸化物半導体層の組成は、ＨＦＥＴの所望の動作性能特性が改善されるように選択することができる。この積層構造は、半導体ＨＦＥＴデバイスの機能ならびに高周波及び高電力性能の改善に応用することができる。 （もっと読む）

【課題】III 族窒化物半導体の選択成長方法において、選択成長層のキャリア濃度を精度よく制御すること。
【解決手段】まず、ｎ−ＧａＮ基板１０上にｎ^- −ＧａＮ層１１、ｐ−ＧａＮ層１２を積層し、ｐ−ＧａＮ層１２表面をＮｉを堆積した基板とともに塩素系プラズマに曝し、プラズマ損傷層１３を形成する（図１ａ）。次に、エッチングマスク１４を形成し、ｐ−ＧａＮ層１２の一部をドライエッチングし（図１ｂ）、ＳＣ１、ＳＣ２洗浄を行った後エッチングマスク１４を除去する（図１ｃ）。次に、プラズマ損傷層１３を選択成長マスクとしてｎ^- −ＧａＮ層１７を選択成長させる（図１ｄ）。プラズマ損傷層１３を選択成長マスクとして用いるため、ｎ^- −ＧａＮ層１７の成長中にＳｉがドープされることがなく、ｎ^- −ＧａＮ層１７のキャリア濃度の制御を正確に行うことができる。 （もっと読む）