【課題】電子が第１励起準位に存在する割合が増えても、量子井戸層の中の電子の有効質量が軽くなる井戸層にできるだけ多くの電子が存在するようにして、より一層の高速化を実現する。
【解決手段】半導体装置を、基板１０の上方に設けられた第１半導体層１１と、第１半導体層１１の上側に接する電子走行層２４と、電子走行層２４の上側に接する第２半導体層１７（２５）とを備えるものとし、電子走行層を２４、第１井戸層１３、中間障壁層１４、第２井戸層１５を順に積層させた構造を含む２重量子井戸層とし、中間障壁層１４の伝導帯のエネルギーが、第１半導体層１１及び第２半導体層１７（２５）の伝導帯のエネルギーよりも低くなり、第１井戸層１３及び第２井戸層１５の中に基底準位が形成され、２重量子井戸層の中に第１励起準位が形成されるようにする。 （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】チャネル層及びバリア層のＡｌ組成差を増大させてトランジスタ特性を改善可能な構造を有するIII族窒化物半導体電子デバイスを提供する。
【解決手段】第１の半導体層１３は、歪みを含む。第１の半導体層１３の歪んだＡｌ_ＹＧａ_１−ＹＮの格子定数ｄ（１３）は、無歪みのＡｌ_ＹＧａ_１−ＹＮに固有の格子定数ｄ０（１３）とＡｌ_ＸＧａ_１−ＸＮの格子定数ｄ（２１）との間の中間値を有する。歪んだＡｌ_ＹＧａ_１−ＹＮの格子定数ｄ（１３）と無歪みのＡｌ_ＺＧａ_１−ＺＮに固有の格子定数ｄ０（１５）との差△１は、格子定数ｄ０（１５）と格子定数ｄ０（１３）との差△２より小さくなる。差分（△２−△１）に応じて、歪んだＡｌ_ＹＧａ_１−ＹＮ上に成長可能な歪んだＡｌ_ＺＧａ_１−ＺＮのＡｌ組成を増加でき、Ａｌ_ＹＧａ_１−ＹＮとＡｌ_ＺＧａ_１−ＺＮのＡｌ組成差を０．５以上にできる。 （もっと読む）

【課題】半導体積層内の電流経路からゲート電極を隔てる半導体層を厚くできるIII族窒化物半導体電子デバイスを提供する。
【解決手段】第２の半導体層１５は第１の半導体層１３上に設けられる。ゲート電極１７は第２の半導体層１５の上に設けられる。第１の半導体層１３は、Ａｌ_ＸＧａ_１−ＸＮ（０＜Ｘ≦１）からなる半導体表面２１ａの上に設けられる。第２のIII族窒化物半導体材料のバンドギャップＥ１５は第１のIII族窒化物半導体材料のバンドギャップＥ１３より大きい。第１の半導体層１３の第１のIII族窒化物半導体材料はＡｌ_ＸＧａ_１−ＸＮと異なり、第１の半導体層１３は歪みを内包する。また、第２の半導体層１５の厚さＴ１５は、無歪みの第１のIII族窒化物半導体材料の組成と、第２のIII族窒化物半導体の組成により規定される臨界膜厚より大きい。また、第１の半導体層１３は、歪みを内包すると共に、半導体表面２１ａのＡｌ_ＸＧａ_１−ＸＮの上において格子緩和している。 （もっと読む）

【課題】シリコンおよび炭化ケイ素基板上に堆積されたＧａＮフィルムにおける応力の制御方法、およびこれによって生成されたＧａＮフィルムを提供する。
【解決手段】典型的な方法は、基板を供給すること、および供給の中断をまったく伴なわず、成長チャンバへの少なくとも１つの先駆物質の供給によって形成された、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する基板上にグレーデッド窒化ガリウム層を堆積させることを含む。典型的な半導体フィルムは、基板と、供給の中断をまったく伴なわず、成長チャンバへの少なくとも１つの先駆物質の供給によって形成された、当初組成物から最終組成物までの実質的に連続したグレードの様々な組成物を有する基板上に堆積されたグレーデッド窒化ガリウム層とを含む。 （もっと読む）

【課題】エンハンスメントモードトランジスタデバイスと、デプレッションモードトランジスタデバイスにおいて、エッチングストッパ層の選択エッチング性を改善し歩留り向上を図る。
【解決手段】チャネル層２０の上に、エンハンスメントモードトランジスタデバイスの、ＩｎＧａＰエッチストップ／ショットキーコンタクト層が配置され、その上に、ＩｎＧａＰとは異なる第１の層２６が配置され、第１の層の上に、デプレッションモードトランジスタデバイスエッチストップ層２８が配置され、エッチストップ層の上に第２の層３０が配置される。デプレッションモードトランジスタデバイスは、第２の層及びエッチストップ層を貫通し第１の層で終止するゲートリセスを有する。エンハンスメントモードトランジスタデバイスは、第２の層、デプレッションモードトランジスタデバイスエッチストップ層、第１の層を貫通しＩｎＧａＰ層で終止するゲートリセスを有する。 （もっと読む）

【課題】二次元電子ガスの濃度を高めることが可能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、ＧａＮからなるチャネル層１４と、チャネル層１４上に設けられ、下側がＩｎ_ｘＡｌ_１−ｘＮ（０≦ｘ＜１）からなり、上側がＩｎ_ｘＡｌ_１−ｘＮ（０＜ｘ＜１）からなる電子供給層１６と、電子供給層１６上に設けられ、ＧａＮからなるキャップ層１８と、を具備する半導体装置である。本発明によれば、チャネル層１４と電子供給層１６との界面に発生する二次元電子ガスの濃度を高めることができる。 （もっと読む）

【課題】 高い閾値電圧と、低いオン抵抗とを両立可能であり、かつ、パラレル伝導を抑制できる電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】
基板601上に、III族窒化物のバッファ層602、チャネル層603、障壁層605、およびキャップ層606が、前記順序で積層され、
各半導体層の上面は、(0001)結晶軸に垂直なIII族原子面であり、
バッファ層602は、格子緩和され、
障壁層605は、引っ張り歪みを有し、
チャネル層603およびキャップ層606が圧縮歪みを有するか、または、チャネル層603が格子緩和され、キャップ層606が引っ張り歪みを有し、
障壁層605上の一部の領域に、キャップ層606、ゲート絶縁膜607、およびゲート電極608が、前記順序で積層され、他の領域に、ソース電極609とドレイン電極610が形成されていることを特徴とする電界効果トランジスタ。 （もっと読む）

【課題】チャネル層半導体として用いるInN系半導体において、高濃度の残留背景電子が存在していても、ピンチオフ特性が得られ、InN系半導体の優れた電子輸送特性（高い電子移動度および高い飽和電子速度）が活用可能となる、窒化物半導体を用いた導体装置およびその作製法を提供すること。
【解決手段】ソース電極１にオーミック接触する障壁層半導体とオーミック領域チャネル層半導体とから形成されるソース側へテロ接合構造、および、ドレイン電極３にオーミック接触する障壁層半導体とオーミック領域チャネル層半導体とから形成されるドレイン側へテロ接合構造が形成され、それぞれのへテロ接合構造が、InN系チャネル層半導体(#)と接し、それぞれのへテロ接合構造において、ヘテロ接合界面近傍のみに伝導電子が局在し、ヘテロ接合界面の垂直方向位置が、InN系チャネル層半導体(#)の層内位置に存在することを特徴とする半導体装置を構成する。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体を用いたヘテロ構造電界効果トランジスタにおいて、オーミック接触抵抗を大きく低減し、同時に、ソース電極２からチャネルまでの抵抗（アクセス抵抗）を大きく低減し、その結果として、高速化および低損失化（低消費電力化）が可能となる半導体装置およびその作製法提供すること。
【解決手段】ソース電極２とドレイン電極４とに、それぞれオーミック接触し、チャネル層窒化物半導体よりも小さいバンドギャップを有する再成長窒化物半導体(2)と、前記チャネル層窒化物半導体との間を、再成長組成傾斜窒化物半導体(1)を介して接続することによって、ソース電極２とチャネルとの間、および、ドレイン電極４とチャネルとの間を、それぞれ結ぶ電路中の半導体バンドギャップの不連続が解消されていることを特徴とするヘテロ構造電界効果トランジスタを構成する。 （もっと読む）

【課題】 チャネルの高い移動度と、優れた縦方向耐圧とを得た上で、安定して低いオン抵抗を確保することができる、半導体装置等を提供する。
【解決手段】本発明の半導体装置は、ｎ型ドリフト層４／ｐ型層６／ｎ型表層８を含むＧａＮ系積層体１５、に形成され、ＧａＮ系積層体には、開口部５が設けられ、再成長層２７と、ゲート電極１１と、ソース電極３１と、ドレイン電極３９とを備え、再成長層２７は電子走行層２２および電子供給層２６を含み、チャネルが二次元電子ガスであり、ｐ型層６とｎ型表層８との間、および開口部を囲むＧａＮ系積層体の端面と再成長層との間、の少なくとも一方に、ＧａＮよりも格子定数が小さいエピタキシャル層が挿入されていることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】トランジスタ中の電子移動度を向上させる上、デバイスの性能を向上させる高電子移動度トランジスタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】高電子移動度トランジスタは、基板１１０と、基板１１０上に形成したバッファ層１２０と、複数のＩｎＧａＡｓ薄膜と複数のＩｎＡｓ薄膜とを交互に積層して形成した超格子構造を含み、バッファ層１２０上に形成したチャネル層１３０と、チャネル層１３０上に形成したスペーサ層１４０と、スペーサ層１４０上に形成したショットキー層１６０と、ショットキー層１６０上に形成したキャップ層１７０とを備える。 （もっと読む）

【課題】ＧａＮを含む基板上において、バッファリークを低減したデバイスを得ること。

【解決手段】窒化ガリウム（ＧａＮ）を含む基板（１１）上に、緩衝層（１２）を介して、化学式ＡｌｘＭｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ＜１、ここで、ＭはＩｎ、Ｂのうちの１種を少なくとも含む）で表される組成をもつ能動層（１３、１４）が形成された構成を具備し、該能動層において前記基板の基板面と平行な方向に電流が流されて動作する半導体装置（１０）であって、
前記緩衝層は、化学式ＡｌｐＩｎ１−ｐＮ（０≦ｐ＜１）で表される組成と前記基板よりも大きいバンドギャップとを有し、かつ、前記基板と格子整合することを特徴とする半導体装置。 （もっと読む）

【課題】ウルツ鉱構造の化合物半導体を用いてノーマリ・オフの化合物半導体電子デバイスを提供する。
【解決手段】キャリア走行半導体層１５はスペーサ半導体層１７と支持体１３との間に位置する。基準軸Ｎｘは、支持体１３のウルツ鉱のｃ軸に直交する。電子デバイス１１では、基準軸Ｎｘに直交した基準平面Ｒ２に沿ってヘテロ接合が延びるので、ピエゾ電界Ｐｚが基準平面Ｒ２に平行な方向に向く。ピエゾ電界Ｐｚはヘテロ接合２１に沿って延在する内部電界として働き、これはヘテロ接合２１の二次元キャリアに作用して、ゲート電極１９直下のヘテロ接合における電子濃度が調整される。内部電界の働きによりゲート電極１９にゼロボルトが印加されるとき、二次元電子はゲート電極１９直下のヘテロ接合２１のバンドの屈曲部に実質的に蓄積されず、電子デバイス１１はノーマリ・オフ特性を有する。 （もっと読む）

【課題】基板上に化合物半導体層を厚く形成することができ、バッファ領域内に生じる寄生容量を低減することができる半導体ウェーハ、半導体素子、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】バッファ領域３は、第１の層６と第２の層７とが交互に複数配置された複数の多層構造バッファ領域５、５´と、複数の多層構造バッファ領域５、５´の相互間に配置され、第１の層６及び第２の層７よりも厚く形成され、且つ第１の層６を構成する材料の格子定数と第２の層７の格子定数との間の格子定数を有する化合物半導体から成る。 （もっと読む）

【課題】ウルツ鉱構造の化合物半導体を用いてノーマリ・オフの化合物半導体電子デバイスを提供する。
【解決手段】キャリア走行半導体層１５はスペーサ半導体層１７と支持体１３との間に位置する。電子デバイス１１では、基準軸Ｃｘに対して傾斜した基準平面Ｒ２に沿ってヘテロ接合が延びるので、ピエゾ電界Ｐｚも基準平面Ｒ２に対して傾斜した方向に向く。ピエゾ電界の平行な成分Ｐｚ（Ｔ）はヘテロ接合２１に沿って延在する内部電界として働く。この内部電界はヘテロ接合２１の二次元キャリアに作用して、ゲート電極１９直下のヘテロ接合におけるキャリア濃度が調整される。内部電界の働きにより、ゲート電極１９にゼロボルトが印加されているとき、二次元キャリアは、ゲート電極１９直下のヘテロ接合２１のバンドの屈曲部に実質的に蓄積されない。電子デバイス１１はノーマリ・オフ特性を有する。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗及びゲートリーク電流の小さいノーマリオフ特性を有し、且つ特性のばらつきが少ない電界効果半導体装置を提供する。
【解決手段】第１の半導体層４と、前記第１の半導体層上に配置され且つ前記第１の半導体層よりも格子定数が小さい材料で形成された第２の半導体層５ａと、前記第２の半導体層上に配置され且つ前記第１の半導体層よりも格子定数が小さい材料で形成された第３の半導体層５ｂとを備える主半導体領域と、前記主半導体領域上に配置された第１の主電極６と、前記主半導体領域上に配置された第２の主電極７と、前記主半導体領域上における前記第１の主電極と前記第２の主電極との間に配置され且つ前記第３の半導体層を貫通する凹部と、前記凹部上に配置される金属酸化物半導体膜１０と、前記金属酸化物半導体膜上に配置されるゲート電極８と、を備えることを特徴とする電界効果半導体装置。 （もっと読む）

【課題】高出力かつ高周波動作が可能な窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】基板上に、第１窒化物半導体材料で構成されるバッファ層と、ＡｌとＩｎとＧａとＮとを含み、ＧａＮより大きな絶縁破壊電界を有し、ＧａＮより大きな飽和電子速度を有し、第２窒化物半導体材料で構成されるチャネル層と、第２窒化物半導体材料よりも大きなバンドギャップを有する第３窒化物半導体材料で構成されるバリア層とを備えた窒化物半導体装置による。 （もっと読む）

【課題】 半導体下層と半導体上層が積層された半導体積層体において、半導体下層の表面に損傷を与えることなく、半導体下層の一部を露出させる技術を提供する
【解決手段】 半導体下層１８の表面の一部に、半導体上層１５とは格子定数の異なる格子不整合層３０を形成する工程と、格子不整合層３０の表面と格子不整合層３０で被覆されていない半導体下層１８の表面に、半導体上層１５を結晶成長させる工程と、格子不整合層３０上の半導体上層１５に形成された転位４０を介してウェットエッチング液を導入し、格子不整合層３０とその格子不整合層３０上の半導体上層１５を除去して半導体下層１８の一部を露出させる工程を備える。ドライエッチングにより半導体下層１８に損傷を与えることなく、半導体下層１８の一部を露出させることができる。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体からなるノーマリオフ型の半導体装置であって、電流コラプスを抑制し且つ大電流密度及び高耐圧特性を得られるようにする。
【解決手段】半導体装置は、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、バンドギャップエネルギーがアンドープＧａＮ層１０３よりも大きいアンドープＡｌＧａＮ層１０４と、アンドープＡｌＧａＮ層１０４の上に形成されたｐ型ＡｌＧａＮ層１０５及び高濃度ｐ型ＧａＮ層１０６と、高濃度ｐ型ＧａＮ層１０６の上に形成されたｎ型ＡｌＧａＮ層１０７とを有している。高濃度ｐ型ＧａＮ層１０６におけるｎ型ＡｌＧａＮ層１０７に形成された開口部１０７ａからの露出領域の上には、高濃度ｐ型ＧａＮ層１０６とオーミック接触するゲート電極１１２が形成されている。 （もっと読む）