【課題】従来に比べ極めて薄いバッファ層を用いて、工業的に安定でかつ低コストで、基板と格子定数の異なる良質の薄膜を形成した半導体基板を提供すること。
【解決手段】基板１は、格子定数ｘを有するものである。第１の半導体層２は、基板１上に形成され、格子定数ｙを有し、少なくともＳｂを含んでいる。第２の半導体層３は、第１の半導体層２上に形成され、格子定数ｙからｚまで格子定数を段階的又は連続的に変化させものである。第３の半導体層４は、第２の半導体層３上に形成され、格子定数ｚを有するものある。これらの格子定数の関係は、ｘ＜ｚ＜ｙの関係を有している。基板１上に格子定数の異なる薄膜を形成する際に、まずＳｂを含む半導体を形成し、その上層に格子定数を変化させるためのバッファ層を形成することで、従来に比べ薄いバッファ層で結晶欠陥のない薄膜形成が可能となる。 （もっと読む）

【課題】異種材料基板の上にそりを制御して窒化物半導体結晶の層が形成できるようにする。
【解決手段】シリコン基板１０１と、シリコン基板１０１の上にエピタキシャル成長されたＡｌＮ結晶からなる膜厚１００ｎｍの核形成層１０２と、核形成層１０２の上にエピタキシャル成長されたＡｌＧａＮからなる膜厚１００ｎｍの挿入層１０３と、挿入層１０３の上にエピタキシャル成長されたＧａＮからなるキャリア走行層１０４と、キャリア走行層１０４の上にエピタキシャル成長されたＡｌ_0.25Ｇａ_0.75Ｎからなる膜厚２５ｎｍのバリア層１０５とを備える。バリア層１０５は、キャリア走行層１０４に対してキャリアを供給するキャリア供給層として機能する。また、ＡｌＧａＮからなる挿入層１０３にホウ素が添加されている。 （もっと読む）

本発明は、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（式中、０≦ｘ≦３）の組成を有する窒化物の無亀裂単結晶質層（５）を、該層中に引張応力を発生しそうな基材（１）上に形成する方法に関し、該方法は、ａ）該基材（１）上に核形成層（２）を形成する工程、ｂ）該核形成層（２）上に単結晶質中間層（３）を形成する工程、ｃ）該中間層（３）上に単結晶質種層（４）を形成する工程、ｄ）該種層（４）上にＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ窒化物の単結晶質層（５）を形成する工程を含んでなる。この方法の特徴は、−中間層（３）の材料がアルミニウムおよびガリウム窒化物であり、−種層（４）の材料が、ホウ素含有量が０〜１０％であるＡｌＢＮ化合物であり、−種層（４）の厚さと中間層（３）の厚さとの比が０．０５〜１であり、−種層（４）を形成する温度が、該無亀裂単結晶質Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ窒化物層（５）を形成する温度より５０〜１５０℃高いことである。
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【課題】耐圧性が高く反りが小さい半導体電子デバイスを提供すること。
【解決手段】基板と、前記基板上に形成された、前記基板よりも格子定数が小さく熱膨張係数が大きい窒化物系化合物半導体からなる第一半導体層と該第一半導体層よりも格子定数が小さく前記基板よりも熱膨張係数が大きい窒化物系化合物半導体からなる第二半導体層とが交互に積層した２層以上の複合層を有するバッファ層と、前記基板と前記バッファ層との間に形成された、前記第一半導体層よりも格子定数が小さく前記基板よりも熱膨張係数が大きい窒化物系化合物半導体からなる介在層と、前記バッファ層上に形成された、窒化物系化合物半導体からなる半導体動作層と、を備え、前記バッファ層は、前記各第一半導体層または前記各第二半導体層の厚さが積層方向に向かって減少するように形成されている。 （もっと読む）

【課題】挿入損失を増大させることなくマルチゲートのゲート間の電位安定化が可能なスイッチング素子並びにそれを用いたアンテナスイッチ回路及び高周波モジュールを提供すること。
【解決手段】電界効果型トランジスタを成すように、半導体基板上に形成された２個のオーミック電極３９，４０と、上記２個のオーミック電極の間に配置された少なくとも２個のゲート電極４１，４２と、隣り合うゲート電極の間に挟まれて配置された導電領域４５とが備えられる。導電領域は、一端に、上記隣り合うゲート電極に挟まれている導電領域よりも幅が広い幅広部分を有し、隣り合うゲート電極の間の距離が幅広部分の幅よりも狭い。更に、幅広部分を介して２個のオーミック電極の間に直列に抵抗４４，４６が接続されている。 （もっと読む）

【課題】大出力窒化物半導体装置において、動作効率を向上させ、ドリフトを抑制する。
【解決手段】窒化物半導体装置は、基板と、前記基板上に形成され、非ドープ窒化物半導体よりなる電子走行層と、前記電子走行層上にエピタキシャルに形成され前記非ドープ窒化物半導体よりも小さな電子親和力を有するｎ型窒化物半導体よりなる電子供給層と、を含む積層半導体構造と、前記積層半導体構造上にチャネル領域に対応して形成されたゲート電極と、前記積層半導体構造上、前記ゲート電極の第１の側および第２の側にオーミック接触して形成されたソースおよびドレイン電極と、を備え、前記積層半導体構造は、前記基板と電子走行層との間に、ｎ型導電層と、Ａｌを含むバリア層とを、順次エピタキシャルに形成した。 （もっと読む）

【課題】電子供給層で発生した電子をより効率的に電子走行層へ供給し、高移動度の電子走行層の特性を生かした高電子移動度トランジスタや磁気センサなどの半導体デバイスを提供すること。
【解決手段】半導体基板１と、この半導体基板上に形成されたバッファ層２と、このバッファ層上に形成された電子走行層３と、この電子走行層上に形成されたスペーサ層４と、このスペーサ層上に形成された電子供給層５と、この電子供給層上に形成されたバリア層６と、このバリア層上に形成されたキャップ層７とからなる多層膜構造を備えている。電子供給層を形成する半導体の電子親和力が、この電子供給層の下にあるスペーサ層を形成する半導体の電子親和力より小さく構成されている。 （もっと読む）

【課題】III族窒化物半導体からなり、ヘテロ接合を有する半導体装置において、ＨＪＦＥＴを作製する際、エンハンスメント型のＨＪＦＥＴが容易に実現でき、そのエンハンスメント動作時におけるチャネル抵抗の低減がなされる構造を提供を提供する。
【解決手段】ゲート部を、障壁層に接するように設ける。ゲート直下となる部分では、ゲートを設けていない状態でも、障壁層とチャネル層とのヘテロ接合界面には、二次元電子ガスは発生しないように、チャネル層上に形成されるＩｎＡｌＧａＮ障壁層を構成する、ＩｎＡｌＧａＮの組成を選択する。ゲート直下を除き、ＩｎＡｌＧａＮ障壁層の上層として、ＩｎＡｌＧａＮキャップ層を設ける。ＩｎＡｌＧａＮキャップ層は、バッファ層と格子整合し、自発分極により、障壁層とチャネル層の界面に二次元電子を発生させる組成のＩｎＡｌＧａＮで形成する。 （もっと読む）

【課題】縦方向リーク電流を抑制する半導体装置を提供する。
【解決手段】基板と、基板の上に設けられた第１導電型のＧａＮ層と、ＧａＮ層の上に設けられたＩｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ（４．６６Ｘ≦Ｙ≦４．６６Ｘ＋０．４１、Ｘ＋Ｙ≦１）からなるバリア層と、バリア層の上に設けられたＧａＮからなるチャネル層と、チャネル層の上に設けられ、チャネル層よりもバンドギャップが大きい窒化物半導体からなる電子供給層と、電子供給層の表面に接して設けられたソース電極と、電子供給層の表面に接して設けられたドレイン電極と、電子供給層の上におけるソース電極とドレイン電極との間に設けられたゲート電極とを備えた。 （もっと読む）

【課題】チャネル層直下のバッファ層において、高い絶縁性を有しかつ過剰な不純物を含有しないGaNバッファ層を形成することによって、複数の電界効果トランジスタ（FET）で構成される半導体チップの製造に際して好適に用いられる半導体エピタキシャルウエハを供給する。
【解決手段】本発明の半導体エピタキシャルウエハは、基板の上にバッファ層を有し、前記バッファ層の直上にチャネル層となるエピタキシャル層を有する半導体エピタキシャルウエハであって、前記バッファ層がAl_XGa_1-XNバッファ層（0≦X≦1）、AlNバッファ層、GaNバッファ層を順次積層した構造からなり、かつ前記 GaNバッファ層が1×10⁷ Ω・cm以上の電気抵抗率を有し、3×10¹⁶〜2×10¹⁷ cm^-3の炭素濃度を有する。 （もっと読む）

【課題】バッファリーク電流を低減する。
【解決手段】ＨＦＥＴ１０は、ＳｉＣ基板１上に、ＡｌＮ層２、グレーテッドＡｌＧａＮ層３、ＧａＮ層４、Ａｌ組成比が２０％のＡｌＧａＮ層５が順次積層され、ＡｌＧａＮ層５上にソース電極６、ゲート電極７、ドレイン電極８がそれぞれ分離して形成された構造である。また、グレーテッドＡｌＧａＮ層３のＡｌ組成比は、ＡｌＮ層２からＧａＮ層４に向かって３０％から５％まで漸減している。このグレーテッドＡｌＧａＮ層３を設けたことにより、ＡｌＮ層２とＧａＮ層４との間に生じる歪は抑制される。そのため、ＨＦＥＴ１０はバッファリーク電流が抑制された構造である。 （もっと読む）

【課題】格子不整合の小さいエンハンスメント型特性を有する半導体装置を提供すること。
【解決手段】基板と、前記基板上に設けられた半導体層とを備え、前記半導体層は、前記基板上に設けられ、Ｇａ面成長した、組成Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０＜ｘ≦１）またはＩｎ_ｙＧａ_１−ｙＮ（０＜ｙ≦１）を有するバッファ層と、前記バッファ層上に設けられ、前記バッファ層の組成と異なる組成、Ｉｎ_{１−ｚ−ｔ}Ａｌ_ｚＧａ_ｔＮ（０＜ｚ≦１，０≦ｔ＜１）を有する障壁層と、を備えることを特徴とする半導体装置。 （もっと読む）

その中に伝導チャネルを有するチャネル層２０と、一対の分極生成層１４、１８と、一対の分極生成層間に配置されるスペーサ層とを有する半導体構造。分極生成層は共通の所定の方向に沿って分極場を作り出す。一対の分極生成層のうちの各層はＩｎＧａＮ；ＩｎＡｌＧａＮ；又は四元ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮとすることができ、ｘはｙ／２以上である。その分極生成層は共通の所定の方向に沿って分極場を作り出し、チャネル層が受ける全分極場を強め合うように大きくし、伝導チャネル内のキャリアの閉じ込めを強化する。 （もっと読む）

【課題】能動層として窒化ガリウム（ＧａＮ）系の化合物半導体層を採用して構成される化合物半導体装置について、電流をオフしやすくすること。
【解決手段】トランジスタ構造を有する化合物半導体装置であって、基板１と、基板１の上に形成されたＧａＮ含有の第１層３と、第１層３より上に形成されて第１層３よりも格子定数の大きいＩｎＮ含有の第２層４と、第２層４より上に形成されて第２層４よりもエネルギーバンドギャップの小さいＧａＮ含有の第３層５と、第３層５の上に形成されるチャネル領域層２ＤＥＧを有している。 （もっと読む）

【課題】高い破壊耐圧、高い電子移動度及び低いゲート漏れ電流を併せ持つ高性能の電界効果トランジスタを提供すること。
【解決手段】ＧａＮ系ＦＥＴ用エピタキシャル結晶基板において、下地基板１０１の上に設けられるエピタキシャル結晶が、ゲート層１０８の下地基板側界面に接するチャネル層を含む高純度な第１の緩衝層１０７と、第２の緩衝層１０６と、開口部１０４Ａを有する絶縁層１０４と、ｐ伝導型半導体結晶層１０３とを有している。第１の緩衝層１０７をｐ伝導型半導体結晶層１０３に電気的に接続するための接続層１０５が開口部１０４Ａに配されており、第１の緩衝層１０７に滞留する正孔を接続層１０５を介してｐ伝導型半導体結晶層１０３に引き抜くことができる。 （もっと読む）

【課題】耐圧を向上させかつドリフト層と基板との接触抵抗を低減すること。
【解決手段】本発明は、導電性の基板１０と、基板１０上に離間して設けられＡｌを含有する窒化物半導体層１２と、窒化物半導体層１２及び基板１０と直接接して設けられ導電性の窒化物半導体からなるバッファ層１４と、バッファ層１４上に設けられ、バッファ層１４及び基板１０よりキャリア濃度が低いドリフト層１６と、ドリフト層１６上に設けられた第１電極３２と、基板１０に接続された第２電極３６と、第１電極３２と第２電極３６との間に流れる電流を制御する制御電極３４と、を具備することを特徴とする半導体装置である。 （もっと読む）

【課題】 シリコン基板上に窒化物半導体領域を設けると、半導体ウエーハに反りが発生する。
【解決手段】 シリコン基板２の上に窒化物半導体から成るバッファ領域３を介してＨＥＭＴ用の窒化物半導体から成る主半導体領域４を設ける。前記バッファ領域４を、第１の多層構造バッファ領域５と第２の多層構造バッファ領域８とで構成する。第１の多層構造バッファ領域５を複数のサブ多層構造バッファ領域６と複数の単層構造バッファ領域７で構成する。サブ多層構造バッファ領域６を、交互に配置された複数の第１及び第２の層で構成する。第１の層をアルミニウムを第１の割合で含む窒化物半導体で形成する。第２の層をアルミニウムを含まない又は前記第１の割合よりも小さい第２の割合で含む窒化物半導体で形成する。第２の多層構造バッファ領域８を第３及び第４の層で構成する。第３の層のアルミニウム割合を第１の割合よりも低くする。 （もっと読む）

【課題】結晶性の良好なＧａＮ層を有し、かつ反りの小さな半導体基板および半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、Ｓｉ基板１０上に設けられたＡｌＮ層１２と、ＡｌＮ層１２上に設けられたＡｌの組成比が０．３以上かつ０．６以下のＡｌＧａＮ層１４と、ＡｌＧａＮ層１４上に設けられたＧａＮ層１６と、を具備する半導体基板および半導体装置である。本発明よれば、ＡｌＧａＮ層１４のＡｌ組成比を０．６以下とすることによりウエハの反りが小さくなり、０．３以上とすることによりＧａＮ層の結晶性が向上する。 （もっと読む）

【課題】ウェハの反りを抑制し、リーク電流を一層低減させること。
【解決手段】基板１上にバッファ層２，３を介して積層された半導体動作層４を備える電界効果トランジスタ１００において、バッファ層３は、窒化物系化合物半導体を用いて形成された層であって該層の層厚に対する電界効果トランジスタ１００のリーク電流が略最小となる厚さに形成された第１の層１１上に、この第１の層１１よりもＡｌ組成比が高い窒化物系化合物半導体を用いて形成された層であって該層の成長温度に対する電界効果トランジスタ１００のリーク電流が略極小となる温度で形成された第２の層１２が積層された複合層１０を有する。 （もっと読む）

【課題】ＡｌＮバリア層の表面のひび割れを防止し、更に、順方向電圧Ｖｆ特性を改善する。
【解決手段】ＡｌＧａＮ／ＧａＮ−ＨＥＭＴは、サファイヤ基板２１ａ等の成長基板上にＡｌＮ層２１ｂが形成されたＡｌＮテンプレート２１と、このＡｌＮテンプレート２１上にエピタキシャル成長されたＧａＮチャネル層２２と、このＧａＮチャネル層２２上に形成されたサンドイッチ構造の層とを有している。サンドイッチ構造の層は、下層のＡｌ_ｘＧａ_１ーｘＮバリア層２３と、厚さ２ｎｍ以上の中間のＡｌＮバリア層２４と、上層側のＡｌ_ｘＧａ_１ーｘＮキャップ層２５とにより形成されている。 （もっと読む）