【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】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】オフ角を有するＳｉ基板を用いて、反りが小さく結晶性の高い窒化物半導体基板を提供する。
【解決手段】（１１１）結晶方位面に対して２．０°以上６．０°以下のオフ角を有するＳｉ基板Ｗと、Ｓｉ基板Ｗ上に形成されＡｌＮ単結晶層２０ａ上にＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ単結晶層（０＜ｘ＜１）２０ｂが積層された第一バッファ領域Ａと、第一バッファ領域Ａ上に形成され厚さが３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下のＡｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ単結晶（０≦ｙ＜０．１）からなる第１単層３０ａと厚さが５ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＮ単結晶（０．９＜ｚ≦１）からなる第２単層３０ｂとが交互に複数積層された第二バッファ領域Ｂと、第二バッファ領域Ｂ上に形成された窒化物半導体活性層５０と、からなる窒化物半導体基板Ｚ。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板上に形成した、転位及びクラックの少ない窒化物半導体ウェーハ、窒化物半導体装置及び窒化物半導体結晶の成長方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、シリコン基板と、その上に順次設けられた、下側歪緩和層、中間層、上側歪緩和層及び機能層と、を有する窒化物半導体ウェーハが提供される。中間層は、第１下側層と、第１ドープ層と、第１上側層と、を含む。第１下側層は、下側歪緩和層の上に設けられ、下側歪緩和層の格子定数よりも大きい格子定数を有する。第１ドープ層は、第１下側層の上に設けられ、第１下側層の格子定数以上の格子定数を有し１×１０^１８ｃｍ^−３以上１×１０^２１ｃｍ^−３未満の濃度で不純物を含有する。第１上側層は、第１ドープ層の上に設けられ、第１ドープ層の格子定数以上で第１下側層の格子定数よりも大きい格子定数を有する。 （もっと読む）

【課題】Ｓｉ単結晶を下地基板として用いた場合の、リーク電流低減と電流コラプス改善が、効果的に達成された窒化物半導体基板を提供する。
【解決手段】Ｓｉ単結晶基板Ｗの一主面上に窒化物からなる複数のバッファ層Ｂを介して窒化物半導体の活性層Ｃが形成されている窒化物半導体基板であって、バッファ層Ｂは少なくとも活性層Ｃと接する層５０の炭素濃度が１Ｅ＋１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上１Ｅ＋２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下であること、バッファ層Ｂと活性層Ｃの界面領域８０において全転位密度に対するらせん転位密度の比が０．１５以上０．３以下であること、さらにバッファ層Ｂと活性層Ｃの界面領域８０における全転位密度が１５Ｅ＋９ｃｍ^−２以下である窒化物半導体基板。 （もっと読む）

【課題】高い障壁を有し、かつ高品質のバッファ層及びチャネル層を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１０と、基板１０上に設けられ、ＡｌＮからなる下地層１２と、下地層１２上に設けられ、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮからなるバッファ層１４と、バッファ層１４上に設けられ、厚さが１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下のＧａＮからなるチャネル層１６と、チャネル層１６上に設けられ、ＡｌＧａＮからなる電子供給層２０と、電子供給層２０上に設けられたソース電極２６、ドレイン電極２８及びゲート電極３０と、を具備し、バッファ層１４のＡｌの組成ｘは、下地層１２側の領域において０．３≦ｘ≦０．５であり、チャネル層１６側の領域において０．９≦ｘ≦１．０である。 （もっと読む）

【課題】耐圧が高く、かつ、リーク電流が効果的に低減された窒化物半導体素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ベース基板２１０と、ベース基板の上方に形成されたバッファ層２８０と、バッファ層２８０上に形成された活性層２９０と、活性層の上方に形成された少なくとも２つの電極２９２および２９４とを備え、バッファ層２８０は格子定数の異なる複数の窒化物半導体層を含む複合層を１層以上有し、複合層の少なくとも１層は、複数の窒化物半導体層のうち格子定数が最も大きい窒化物半導体層のキャリア領域に予め定められた濃度の炭素原子及び予め定められた濃度の酸素原子が意図的にドープされている窒化物半導体素子。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板上に形成したクラックおよび転位が少ない高品位の窒化物半導体素子、窒化物半導体ウェーハ及び窒化物半導体層の製造方法を提供する。
【解決手段】実施態様によれば、下地層と、第１積層中間層と、機能層と、を備えた窒化物半導体素子が提供される。前記下地層は、基板の上に形成されたＡｌＮバッファ層を含む。前記第１積層中間層は、前記下地層の上に設けられた第１ＡｌＮ中間層と、前記第１ＡｌＮ中間層の上に設けられた第１ＡｌＧａＮ中間層と、前記第１ＡｌＧａＮ中間層の上に設けられた第１ＧａＮ中間層と、を含む。前記機能層は、前記第１積層中間層の上に設けられている。前記第１ＡｌＧａＮ中間層は、前記第１ＡｌＮ中間層に接する第１ステップ層を含む。前記第１ステップ層におけるＡｌ組成比は、前記第１ＡｌＮ中間層から前記第１ステップ層に向かう積層方向において、ステップ状に減少している。 （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】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】デバイス化の工程で割れが発生することを抑制することが可能なIII族窒化物エピタキシャル基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のIII族窒化物エピタキシャル基板１０は、Ｓｉ基板１１と、該Ｓｉ基板１１と接する初期層１４と、該初期層１４上に形成され、Ａｌ組成比が０．５超え１以下のＡｌＧａＮからなる第１層１５Ａ１（１５Ｂ１）およびＡｌ組成比が０超え０．５以下のＡｌＧａＮからなる第２層１５Ａ２（１５Ｂ２）を順次有する積層体を複数組有する超格子積層体１５と、を有し、前記第２層のＡｌ組成比が、前記基板から離れるほど漸減することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】高抵抗バッファ層の結晶品質の劣化を避けることができる窒化物半導体装置の製造方法を得る。
【解決手段】ＳｉＣ基板１上に、III族原料として有機金属原料を用い、Ｖ族原料としてヒドラジン誘導体の有機化合物を用いたＭＯＣＶＤ法により、炭素濃度が１０^１８ｃｍ^−３以上に制御された窒化物半導体からなるＡｌＮ高抵抗バッファ層２を形成する。ＡｌＮ高抵抗バッファ層２上に、ＡｌＮ高抵抗バッファ層２よりも低い抵抗値を持つＧａＮ電子走行層３とＡｌ_０．２Ｇａ_０．８Ｎ電子供給層４を形成する。 （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】転位密度を低減させるバッファ層を有する半導体素子を提供する。
【解決手段】基板と、基板の上方に形成されたバッファ領域と、バッファ領域上に形成された活性層と、活性層上に形成された少なくとも２つの電極とを備え、バッファ領域は、第１の格子定数を有する第１半導体層と、第１の格子定数と異なる第２の格子定数を有する第２半導体層と、第１の格子定数と第２の格子定数との間の第３の格子定数を有する第３半導体層とが順に積層した複合層を少なくとも一層有する半導体素子。 （もっと読む）

【課題】厚膜化が可能で、反りが小さく、かつリーク電流が小さい半導体素子を提供する。
【解決手段】基板と、基板の上方に形成された第１のバッファ領域と、第１のバッファ領域上に形成された第２のバッファ領域と、第２のバッファ領域上に形成された活性層と、活性層上に形成された少なくとも２つの電極とを備え、第１のバッファ領域は、第１半導体層と、第２半導体層とが順に積層した複合層を少なくとも一層有し、第２のバッファ領域は、第３半導体層と、第４半導体層と、第５半導体層とが順に積層した複合層を少なくとも一層有し、第４半導体層の格子定数は、第３半導体層と第５半導体層の間の格子定数を有する半導体素子。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板を下地基板とし、基板サイズに比して問題ない程度に反りが抑制され、半導体素子の作製に好適なエピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】エピタキシャル基板１０が、シリコン単結晶からなる下地基板１と、下地基板１の上に形成された複数のIII族窒化物層２，３，４からなるIII族窒化物層群と、を備えており、下地基板１が、ボロンが添加されてなることでｐ型の導電性を有し、かつ、比抵抗が０．０１Ω・ｃｍ以上０．１Ω・ｃｍ以下であり、複数のIII族窒化物層２，３，４がそれぞれ、少なくともＡｌまたはＧａを含み、エピタキシャル基板の反り量をＳＲ（単位：μｍ）、窒化物層群の総膜厚をｔｅ（単位：μｍ）、下地基板１の膜厚をｔｓ（単位：ｍｍ）、下地基板１の直径をｄｓ（単位：ｍｍ）とするときに、規格化反り指数ＫがＫ＝｛（ＳＲ／ｔｅ）×（ｔｓ／ｄｓ）²｝≦１×１０^-3なる関係式をみたすようにする。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板を下地基板とし、基板サイズに比して問題ない程度に反りが抑制され、半導体素子の作製に好適なエピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】エピタキシャル基板が、シリコン単結晶からなる下地基板と、下地基板の上に形成された複数のIII族窒化物層からなるIII族窒化物層群と、を備えており、下地基板が、所定のｎ型ドーパントが添加されてなることでｎ型の導電性を有し、かつ、比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下であり、複数のIII族窒化物層がそれぞれ、少なくともＡｌまたはＧａを含み、エピタキシャル基板の反り量をＳＲ（単位：μｍ）、窒化物層群の総膜厚をｔｅ（単位：μｍ）、下地基板の膜厚をｔｓ（単位：ｍｍ）、下地基板の直径をｄｓ（単位：ｍｍ）とするときに、規格化反り指数ＫがＫ＝｛（ＳＲ／ｔｅ）×（ｔｓ／ｄｓ）²｝≦１×１０^-3なる関係式をみたすようにする。 （もっと読む）

【課題】バッファ層からキャリア層への不純物拡散による悪影響を排除することができる。
【解決手段】このバッファ層２０における最下部には超格子層（第１の領域）２１が配され、その上には拡散防止下部層２２、拡散防止層（第２の領域）２３、拡散防止上部層２４が順次形成されている。基板１１上に形成されたバッファ層２０、キャリア層３０中においては、バッファ層２０中の超格子層２１のみに意図的に不純物がドーピングされ、他の層はノンドープである。そのｃ軸方向が膜厚方向であり、ａ軸は成長層の面内方向（膜厚方向と垂直な方向）となる。ａ軸格子定数は膜厚方向にわたりほぼ一定となるのに対し、ｃ軸格子定数は拡散防止層２３で極大値をとる。 （もっと読む）

【課題】Ｓｉ基板上のＡｌＮ下地層の上面における凹凸をマスクするように平滑な上面を有する高Ａｌ組成比のＡｌＧａＮ層形成し、ＡｌＮ下地層の表面凹凸に起因するＶ字欠陥を上面に含まない窒化物半導体デバイス用エピタキシャルウエハを提供する。
【解決手段】窒化物半導体デバイス用エピタキシャルウエハ（１０）は、Ｓｉ基板上（１）にＭＯＣＶＤで順次積層されたＡｌＮ下地層（２）、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０．６≦ｘ＜１）のモフォロジー改善層（３）、ＡｌＧａＮバッファ層（４）を含み、そのモフォロジー改善層（３）は熱拡散を利用して平滑化された上面を有することと特徴としている。 （もっと読む）

【課題】ＧａＮ系半導体は、面方位が（１１１）のシリコン基板上にエピタキシャル成長される。ＧａＮの格子定数と、とシリコン（１１１）面の格子定数の差が、約１７％と大きいのでめ、成長されたＧａＮには１０^１０ｃｍ^−２を超える転位が導入される。転位により、ＧａＮを用いたトランジスタのリーク電流が増大する。また、トランジスタの移動度が低下する。
【解決手段】シリコン基板と、シリコン基板の（１５０）面上に、エピタキシャル成長された窒化物半導体層と、を備える半導体基板を提供する。 （もっと読む）