【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）

【課題】本実施形態は、窒化物半導体層のクラックがほとんどなく、表面の粗度が極めて優秀であるので、全体的な安定性の向上された窒化物系半導体素子を提供する。
【解決手段】本実施形態の窒化物系半導体素子は、基板と、前記基板上に形成されるアルミニウムシリコンカーバイド（ＡｌＳｉ_ｘＣ_１−ｘ）前処理層と、前記前処理層上に形成されるＡｌがドーピングされたＧａＮ層と、前記ＡｌがドーピングされたＧａＮ層上に形成されるＡｌＧａＮ層とを含む。 （もっと読む）

【課題】高耐圧を確保でき、かつ大電流を流すことができるＭＯＳトランジスタを備えた半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｐ型拡散層１５に起因してＮ型拡散層１３に第１空乏層２３が形成される。ゲート電極１９にゲート電圧が印加されていない状態では、Ｐ型ポリシリコンからなるゲート電極１９及びＮ型拡散層１３の仕事関数差に起因してＮ型拡散層１３に第２空乏層２５が形成される。空乏層２３，２５によってソースコンタクト用拡散層９とドレインコンタクト用拡散層１１が電気的に遮断される。ゲート電極１９にゲート電圧が印加された状態では、第２空乏層２５が消滅又は縮小することによってソースコンタクト用拡散層９とドレインコンタクト用拡散層１１がＮ型拡散層１３を介して電気的に導通する。 （もっと読む）

【課題】単一基板上にソース・ドレインを同一工程で同時形成したＩＩＩ−Ｖ族半導体のｎＭＩＳＦＥＴおよびＩＶ族半導体のｐＭＩＳＦＥＴのソース・ドレイン領域抵抗または接触抵抗を小さくする。
【解決手段】第１半導体結晶層１０４に形成された第１チャネル型の第１ＭＩＳＦＥＴ１２０の第１ソース１２４および第１ドレイン１２６が、第１半導体結晶層１０４を構成する原子と、ニッケル原子との化合物、または、コバルト原子との化合物、またはニッケル原子とコバルト原子との化合物からなり、第２半導体結晶層１０６に形成された第２チャネル型の第２ＭＩＳＦＥＴ１３０の第２ソース１３４および第２ドレイン１３６が、第２半導体結晶層１０６を構成する原子と、ニッケル原子との化合物、または、コバルト原子との化合物、または、ニッケル原子とコバルト原子との化合物からなる。 （もっと読む）

【課題】Ｓｉ−ＣＭＯＳプロセス時術とコンパチブルなＨＥＭＴ装置の製造法を提供する。
【解決手段】基板１０１を提供するステップと、III族窒化物層のスタックを基板上に形成するステップと、窒化シリコンからなり、スタックの上方層に対して上に位置すると共に当接する第１パッシベーション層３０１を形成し、第１パッシベーション層が、現場でスタックに堆積されるステップと、第１パッシベーション層に対して上に位置すると共に当接する誘電体層を形成するステップと、窒化シリコンからなり、誘電体層に対して上に位置すると共に当接する第２パッシベーション層３０３を形成し、第２パッシベーション層が、ＬＰＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ又は同等の手法によって４５０℃より高い温度で堆積されるステップと、ソースドレイン・オーミック接触とゲート電極６０１を形成するステップとを備える。 （もっと読む）

【課題】ＧａＮ系トランジスタを簡便な構造で適切に保護することができる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ゲート電極１１０ｇと保護ダイオード用電極１１５ｐとが互いに接続されている。絶縁膜１１３は、所定値以上の電圧がゲート電極１１０ｇに印加された場合にリーク電流を保護ダイオード用電極１１５ｐと電子走行層１０４及び電子供給層１０３との間に流し、所定値は、ＨＥＭＴがオン動作する電圧より高く、ゲート絶縁膜１０９ｇの耐圧よりも低い。 （もっと読む）

【課題】絶縁破壊耐性に優れた化合物半導体積層構造を備えて基板の絶縁破壊の十分な抑止を実現し、ピンチオフ状態とする際にもリーク電流が極めて少ない信頼性の高い化合物半導体装置を実現する。
【解決手段】Ｓｉ基板１上に形成された化合物半導体積層構造２は、その厚みが１０μｍ以下であって、ＡｌＮからなる厚い第１のバッファ層を有しており、ＩＩＩ族元素（Ｇａ，Ａｌ）の総原子数のうち、Ａｌ原子の比率が５０％以上とされ、換言すれば、Ｖ族元素のＮとの化学結合（Ｇａ−Ｎ，Ａｌ−Ｎ）の総数のうち、Ａｌ−Ｎが５０％以上とされる。 （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】ノーマリオフ型、すなわちエンハンスメント型トランジスタであるIII族窒化物ＨＥＭＴを提供する。
【解決手段】エンハンスメント型高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）４００はIII−Ｖ族半導体４１２上に位置するIII−Ｖ族バリア層４１４を含むヘテロ接合４１６、およびIII−Ｖ族バリア層４１４上に形成され、Ｐ型III−Ｖ族ゲート層４５２を含むゲート構造４６２を具える。Ｐ型III−Ｖ族ゲート層４５２によりゲート構造４６２下での２次元電子ガス（２ＤＥＧ）の発生を防ぐ。エンハンスメント型ＨＥＭＴ４００を製造する方法は、基板４０２を設け、基板４０２にIII−Ｖ族半導体４１２を形成し、III−Ｖ族半導体４１２上にIII−Ｖ族バリア層４１４を形成し、III−Ｖ族バリア層４１４上にＰ型III−Ｖ族ゲート層４５２を含むゲート構造４６２を形成する。 （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】 ノーマリーオフ型高電子移動度トランジスタを提供する。
【解決手段】 ノーマリーオフ型トランジスタは、ＩＩＩ−Ｖ半導体材料の第１の領域、第１の領域上のＩＩＩ−Ｖ半導体材料の第２の領域、第２の領域上のＩＩＩ−Ｖ半導体材料の第３の領域、および第３の領域の少なくとも１つの側壁に隣接するゲート電極を含む。第１の領域はトランジスタのチャネルを提供する。第２の領域は第１の領域のバンドギャップより大きなバンドギャップを有し、チャネル内に２Ｄ電子ガス（２ＤＥＧ）を引き起こす。第２の領域は第１の領域と第３の領域との間に挿入される。第３の領域は、トランジスタのゲートを提供し、トランジスタが正の閾値電圧を有するようにチャネル内の２ＤＥＧを空乏化するのに十分な厚さを有する。 （もっと読む）

【課題】 本発明の目的は、半導体装置単体で負電源を必要とせずにスイッチングが可能な素子を提供することである。
【解決手段】 この発明の半導体装置は、ノーマリオンFETと、一方の電極を前記FETのゲートに、他方の電極を入力端子に電気的に接続されたキャパシタと、アノード電極が前記FETのゲートに、カソード電極が前記FETのソースに電気的に接続されたダイオードと、を前記FETと同一チップ上に形成したことを特徴としており、さらに、前記キャパシタが、前記FETのゲート引き出し電極上に誘電体などの絶縁膜を形成し、形成した前記絶縁膜に金属膜を形成することにより形成されたことが好ましい。 （もっと読む）

【課題】ウルツ鉱型結晶構造の半導体を用いた電界効果トランジスタで、電極との接触抵抗を高くすることなく、バンドギャップエネルギーのより大きな半導体から障壁層が構成できるようにする。
【解決手段】ゲート電極１０４を挟んで各々離間して障壁層１０３の上に接して形成された２つの電流トンネル層１０５と、各々の電流トンネル層１０５の上に形成された２つのキャップ層１０６とを備える。電流トンネル層１０５の分極電荷は、障壁層１０３の分極電荷よりも大きい。 （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】オン抵抗が低く、かつ、Ｖｔｈ（閾値電圧）が高い窒化物半導体装置の提供。
【解決手段】アクセプタになるアクセプタ元素を含み、窒化物半導体で形成されたバックバリア層１０６と、バックバリア層１０６上に窒化物半導体で形成されたチャネル層１０８と、チャネル層１０８の上方に、チャネル層よりバンドギャップが大きい窒化物半導体で形成された電子供給層１１２と、チャネル層１０８と電気的に接続された第１主電極１１６、１１８と、チャネル層１０８の上方に形成された制御電極１２０と、を備え、バックバリア層１０６は、制御電極１２０の下側の領域の少なくとも一部に、アクセプタの濃度がバックバリア層の他の一部の領域より高い高アクセプタ領域１２６を有する窒化物半導体装置１００。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極のドレイン端の電界を緩和し、ゲート絶縁膜の破損を低減する。
【解決手段】窒化物半導体で形成されたチャネル層１０８と、チャネル層１０８の上方に、チャネル層よりバンドギャップエネルギーが大きい窒化物半導体で形成された電子供給層１１２と、チャネル層１０８の上方に形成されたソース電極１１６およびドレイン電極１１８と、チャネル層１０８の上方に形成されたゲート電極１２０と、チャネル層１０８の上方に形成され、チャネル層１０８からホールを引き抜くホール引抜部１２６と、ゲート電極１２０およびホール引抜部１２６を、電気的に接続する接続部１２４と、を備える電界効果型トランジスタ１００。 （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】 半導体装置を高耐圧化する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】 半導体装置１００は、ｐ型の埋込み層２６と、ｐ型埋込み層２６上に設けられており、ヘテロ接合面３が構成されている窒化物半導体のヘテロ接合層３２を備えている。ｐ型埋込み層２６は、ソース電極１０側からドレイン電極２側に向けて厚みが減少する厚み減少部２４を有している。厚み減少部２４では、ソース電極１０側の減少開始点１４からドレイン電極２側の減少終了点１６までの長さ２４ｂが、減少開始点１４における厚み２４ａよりも長い。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗を低め、高電流で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上部に配設され、内部に２次元電子ガス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と離間して配設され、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、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、ドレイン電極５０とソース電極６０との間にリセスを形成する誘電層４０と、ドレイン電極５０と離間して誘電層４０上及びリセスに配設され、一部が誘電層４０を挟んでソース電極６０のドレイン方向へ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）

【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）