【課題】窒化物半導体層をチャネルとして用いたトランジスタにおいて、オン抵抗を低くしつつ、閾値電圧を高くする。
【解決手段】キャップ層４００と障壁層３００の界面、及びチャネル層２００とバッファ層１００の界面には圧縮歪が生じており、障壁層３００とチャネル層２００の界面には引張り歪が生じている。このため、キャップ層４００と障壁層３００の界面、並びにチャネル層２００とバッファ層１００の界面において、負の電荷が正の電荷よりも多くなっており、障壁層３００とチャネル層２００の界面において、正の電荷が負の電荷よりも多くなっている。チャネル層２００は、第１層、第２層、及び第３層の積層構造を有している。第２層は、第１層及び第３層よりも電子親和力が大きい。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層をチャネルとして用いたトランジスタにおいて、閾値電圧を高くする。
【解決手段】第２窒化物半導体層２００は、Ａｌの組成比が互いに異なる複数の窒化物半導体層を順次積層した構造を有するため、Ａｌ組成が階段状に変化している。第２窒化物半導体層２００を形成する複数の半導体層は、それぞれが同一方向に分極している。そしてゲート電極４２０に近い半導体層は、ゲート電極４２０から遠い半導体層よりも、分極の強度が強く（又は弱く）なっている。すなわち複数の半導体層は、ゲート電極４２０に近づくにつれて、分極の強度が一方向に変化している。この分極の方向は、複数の半導体層内の界面において負の電荷が正の電荷よりも多くなる方向である。 （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】より高いしきい値電圧と電流コラプス改善を両立できる、ノーマリーオフ型の高耐圧デバイスに好適な窒化物半導体基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１と、前記基板１の一主面上に形成されるバッファー層２と、前記バッファー層２上に形成される中間層３と、前記中間層３上に形成される電子走行層４と、前記電子走行層４上に形成される電子供給層５とを含む窒化物半導体基板１０において、前記中間層３を厚さ２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下、炭素濃度５×１０¹⁶ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以上１×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以下のＡｌ_xＧａ_1-xＮ（０．０５≦ｘ≦０．２４）とし、前記電子走行層４が厚さ５ｎｍ以上２００ｎｍ以下のＡｌ_yＧａ_1-yＮ（０≦ｙ≦０．０４）とする。 （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】半導体積層体に含まれるチャネル層下の化合物半導体層を不純物ドーピングでｐ型化することなく、その半導体積層体を含むＨＦＥＴのリーク電流の低減や耐電圧の向上などを可能とする。
【解決手段】半導体積層体は、基板（１１）上において順次堆積された第１、第２および第３の化合物半導体層（１３、１４、１５）を少なくとも含み、その第１化合物半導体層（１３）の少なくとも部分的層（１６）は非晶質に改質されており、第２化合物半導体層（１４）は第１化合物半導体層（１３）に比べて小さなバンドギャップを有して光吸収層として作用し得る。 （もっと読む）

【課題】
しきい値電圧をより向上させることのできる、中間層とデバイス活性層の間にノーマリ
ーオフ作用をもつ窒化物半導体層を形成する。
【解決手段】
Ｓｉ単結晶基板上に形成され窒化物半導体の積層構造からなる中間層と、中間層上に形成され、組成Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０≦ｘ≦０．０５）、厚さ２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下、炭素濃度１´１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上１´１０^２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下の窒化物半導体からなる領域１と、領域１上に形成され、組成Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ（０．１≦ｙ≦１）、厚さ０．２ｎｍ以上１００ｎｍ以下、炭素濃度１´１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上１´１０^２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下の窒化物半導体からなる領域２と、領域２上に形成される窒化物半導体のデバイス活性層からなる窒化物半導体基板。 （もっと読む）

【課題】Ｉｄ―ｍａｘ特性低下を低減可能なIII族窒化物半導体電子デバイスが提供される。
【解決手段】III族窒化物半導体電子デバイス１１では、チャネル層２１はＡｌＧａＮからなると共に、バリア層２３はチャネル層２１より大きなバンドギャップのＡｌＧａＮからなる。チャネル層２１が、ＧａＮではなく、ＡｌＧａＮからなるので、III族窒化物半導体電子デバイス１１においてＩｄ―ｍａｘ特性低下を低減可能である。また、第１及び第２の電極１７、１９は、それぞれ、チャネル層２１の第１及び第２の部分２１ａ、２１ｂ上に設けられる。チャネル層２１において第１の部分２１ａの不純物濃度が第２の部分２１ｂの不純物濃度と同じであるから、チャネル層２１における第１の部分にイオン注入が行われていない。半導体積層１５に部分的にイオン注入を行っていない。このイオン注入の使用回避により、Ｉｄ―ｍａｘ特性低下を更に低減可能である。 （もっと読む）

【課題】主面をｍ面とするIII 族窒化物半導体で構成されたＨＦＥＴにおいて、正のしきい値電圧を高めること。
【解決手段】ＨＦＥＴ１００は、凹凸加工されたａ面サファイア基板１０１上に、ｍ面を主面とするＧａＮからなるバッファ層１０２、ノンドープのＧａＮからなるチャネル層１０３、ノンドープのＡｌＧａＮからなる障壁層１０４、酸素ドープのｎ−ＡｌＧａＮからなるキャリア供給層１０５を有している。キャリア供給層１０５は２つの領域に分離して形成されている。キャリア供給層１０５は、障壁層１０４上に選択的に再成長させて形成した層である。ゲート電極１０９にバイアスを印加しない状態では、ゲート電極１０９直下に２ＤＥＧが形成されないため、正のしきい値電圧を高めることができる。 （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】高電圧を印加しても壊れにくい電界効果トランジスタを提供すること。
【解決手段】この電界効果トランジスタは、略同一の第１、第２トランジスタ部１１,１２を備える。第１のトランジスタ部１１は、ヘテロ接合を含むIII族窒化物半導体層構造、III族窒化物半導体層構造上に間隔をおいて配置されたソース電極５およびドレイン電極７、フィールドプレート９１を有するゲート電極６、ドレイン電極７を被覆するように配置された絶縁体層８を有する。フィールドプレート９１は、ドレイン電極７を覆うようにひさし状に延在する。第２のトランジスタ部１２は、第１のトランジスタ部１１と略面対称に配置されている。第１のトランジスタ部１１のIII族窒化物半導体層構造、絶縁体層８およびドレイン電極７は、第２のトランジスタ部１２において対応する構造または層と一体化されている。 （もっと読む）

【課題】同一のボンディングパッドに対して異なる金属のボンディングワイヤーを用いて信頼性の高い配線を行う。
【解決手段】窒化物半導体ヘテロ接合型電界効果トランジスタにおけるソース電極８,ドレイン電極９,ソースパッド８'およびドレインパッド９'をＴi,Ａl,ＭoおよびＡuを順次積層して形成し、ソースパッド８'およびドレインパッド９'の一部をエッチングによって開口して、Ａl露出部を形成している。したがって、ソースパッド８'またはドレインパッド９'におけるＡu露出部に対しては、Ａuボンディングワイヤーを用いたワイヤーボンディングを行う一方、上記Ａl露出部に対しては、Ａlボンディングワイヤーを用いたワイヤーボンディングを行うことによって、優れた密着性とエレクトロマイグレーション耐性を得ることができる。 （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】高電圧を印加しても壊れにくい電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】電界効果トランジスタは、基板１、チャネル層３及びバリア層４と、バリア層４上にこの順で離間して設けられたソース電極６、ゲート電極７およびドレイン電極８とを備え、ソース電極６の直下に第１のｎ型不純物拡散領域１２が設けられ、ドレイン電極８の直下に第２のｎ型不純物拡散領域１３が設けられ、第２のｎ型不純物拡散領域の下側の前記チャネル層３および第２のｎ型不純物拡散領域の前記ゲート電極側の前記チャネル層３および前記バリア層４に第３のｎ型不純物拡散領域１５が設けられる。第３のｎ型不純物拡散領域１５は第２のｎ型不純物拡散領域１３よりも低いｎ型不純物濃度を有し、ゲート電極とドレイン電極との間に電圧が印加されたときバリア層４およびチャネル層３においてその絶縁破壊強度を超える電界集中が生じることを抑制する。 （もっと読む）

【課題】ショットキーコンタクト特性が優れており、かつ、良好なデバイス特性を有する半導体素子を実現することができるエピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】下地基板の上に、少なくともＡｌとＧａを含む、Ｉｎ_x1Ａｌ_y1Ｇａ_z1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１）なる組成の第１のIII族窒化物からなるチャネル層を形成し、チャネル層の上に、少なくともＩｎとＡｌを含む、Ｉｎ_x2Ａｌ_y2Ｇａ_z2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝１）なる組成の第２のIII族窒化物からなる障壁層を、表面近傍部におけるＩｎ組成比が表面近傍部以外の部分におけるＩｎ組成比よりも小さくなるように形成する。 （もっと読む）

【課題】HEMTのシート抵抗を非接触で精度良く測定することができる横方向を電流導通方向とする電子デバイス用エピタキシャル基板およびこの電子デバイス用エピタキシャル基板を効率よく製造する方法を提供する。
【解決手段】高抵抗Si単結晶基板の一方の面上に、不純物拡散抑制層を形成する工程と、前記高抵抗Si単結晶基板の他方の面上に、絶縁層としてのバッファを形成する工程と、該バッファ上に、複数層のIII族窒化物層をエピタキシャル成長させて主積層体を形成してエピタキシャル基板を作製する工程と、該エピタキシャル基板の主積層体の抵抗を非接触で測定する工程とを具えることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極下の電子の走行方向が基板表面に略平行であるようにデバイス構造を改良しながらも各種弊害を解消したヘテロ接合電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】ｎ型導電層は選択的にイオン注入されているシリコン（Ｓｉ）などのｎ型不純物をアニール処理で活性化することにより形成されており、ｎ型導電層は、イオンが２００ｋｅＶ以上の加速エネルギーで注入されており、ｐ型窒化物半導体層より深く、かつドレイン電極１１４と導通する半導体層にまで注入イオンが達する選択的イオン注入によって形成されており、ｎ型導電層とｎ型不純物が注入されていないチャネル領域との接続部１１５に注入されているｎ型不純物濃度が１×１０^１８ｃｍ^−３以下である。 （もっと読む）

【課題】層構造の設計指針を得ることにより、窒化物半導体チャネル層としてＩｎＮ（あるいはＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＮ、ＩｎＡｌＧａＮ）を用いた、高性能のＩｎＮ系ヘテロ構造電界効果トランジスタ（チャネル層がＩｎＮ系であるヘテロ構造電界効果トランジスタ）を実現させること。
【解決手段】窒化物チャネル層半導体１の上に窒化物障壁層半導体２を重ねてなるヘテロ構造上に、ソース電極３、ゲート電極４、ドレイン電極５が配置されてなるＩｎＮ系ヘテロ構造電界効果トランジスタにおいて、窒化物チャネル層半導体１としてＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＮ、あるいはＩｎＡｌＧａＮが用いられ、窒化物障壁層半導体２としてＩｎ_ＸＡｌ_１−ＸＮ（ここに、０＜Ｘ≦０.６６である）が用いられていることを特徴とするＩｎＮ系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】ノーマリオフのHEMTを得ることが困難であった。
【解決手段】本発明に従うヘテロ接合型電界効果半導体装置は、電子走行層３１と、第１及び第２の電子供給層３２，３３と、キャップ層３４と、ソース電極８と、ドレイン電極９と、ゲート電極１０と、シリコン酸化物から成る絶縁膜１１と、ｐ型金属酸化物半導体膜１２とを有している。第２の電子供給層３３に凹部７が形成され、この凹部７に絶縁膜１１とｐ型金属酸化物半導体膜１２とゲート電極１０との積層体が配置されている。正孔濃度の高いｐ型金属酸化物半導体膜１２はノーマリオフ特性に寄与し且つゲートリーク電流の低減に寄与する。絶縁膜１１はゲートリーク電流の低減に寄与する。 （もっと読む）