【課題】工程増を最小限とした簡便な手法で、素子形成領域における化合物半導体と同時に、しかもその結晶性を損なうことなく確実な素子分離を実現し、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上の素子分離領域に初期層３を選択的に形成し、初期層３上を含むＳｉ基板１上の全面に化合物半導体の積層構造４を形成して、積層構造４は、素子分離領域では初期層３と共に素子分離構造４Ｂとなり、素子形成領域ではソース電極５、ドレイン電極６及びゲート電極７が形成される素子形成層４Ａとなる。 （もっと読む）

【課題】深いレベルのドーパントがほとんど存在しない半絶縁性のＳｉＣ基板上にＭＥＳＦＥＴを形成することにより、バックゲート効果が減少された、ＳｉＣのＭＥＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】半絶縁性の基板上１０に選択的にドープされたＰ型の炭化珪素の層１３、及びＮ型のエピタキシャル層１４を積層し、背面ゲート効果を減少させる。また２つの凹部を有するゲート構造体も備える。これにより、出力コンダクタンスを１／３に減少することができ、また電力のゲインを３ｄｂ増加することができる。クロム４２をショットキーゲート接点として利用することもでき、酸化物−窒化物−酸化物（ＯＮＯ）の保護層６０を利用して、ＭＥＳＦＥＴ内の表面効果を減少させる。また、ソース及びドレインのオーム接点をｎ型チャネル層上に直接形成して、これにより、ｎ⁺領域を製造する必要がなくなる。 （もっと読む）

【課題】炭化ケイ素の好ましい電気特性にもかかわらず、その中においてより厚い電圧サポート領域を有する炭化ケイ素パワーデバイスの必要性が引き続き存在している。
【解決手段】高電圧炭化ケイ素パワーデバイスを形成する方法は、法外に高いコストのエピタキシャル成長された炭化ケイ素層の代わりに、高純度炭化ケイ素ウエハ材料から得られる高純度炭化ケイ素ドリフト層を利用している。本方法は、約１００μｍより厚い厚みを有するドリフト層を使用して１０ｋＶを超えるブロッキング電圧をサポートすることができる少数キャリアパワーデバイスと多数キャリアパワーデバイスの両方を形成することを含んでいる。これらのドリフト層は、その中に約２×１０^１５ｃｍ^−３未満である正味ｎ型ドーパント濃度を有するブール成長炭化ケイ素ドリフト層として形成される。このｎ型ドーパント濃度は、中性子変換ドーピング（ＮＴＤ）技法を使用して実現することができる。 （もっと読む）

【課題】従来よりオン抵抗が低くかつ高い耐圧を有する炭化珪素半導体装置を提供する。
【解決手段】この発明に従ったＪＦＥＴ１０は、ｎ型基板１１と、ｐ型層２、１２と、ｎ型層１３と、ソース領域１５と、ドレイン領域１７と、ゲート領域１６とを備える。ｎ型基板１１は、{０００１}面に対するオフ角が３２°以上である主表面１１Ａを有し、炭化珪素（ＳｉＣ）からなる。ｐ型層２、１２は、ｎ型基板１１の主表面１１Ａ上に形成され、導電型がｐ型である。ｎ型層１３は、ｐ型層２、１２上に形成され、導電型がｎ型である。ソース領域１５およびドレイン領域１７は、ｎ型層１３において、互いに間隔を隔てて形成され、導電型がｎ型である。ゲート領域１６は、ｎ型層１３において、ソース領域１５とドレイン領域１７との間の領域に形成され、導電型がｐ型である。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗が比較的低く大電流にも対応可能という特性を持ちながら、光照射強度に応じて電流を変化させることができる半導体素子および半導体デバイスを提供する。
【解決手段】電子走行層１４における電子供給層１５との界面には動作時にチャネルとなる２次元電子ガス領域１６が形成される。２次元電子ガス領域１６におけるドレイン電極１１とソース電極１２との間の一部には、空乏化部１８により空乏化された空乏領域１７が形成されている。半導体素子１は、空乏領域１７に光を照射しない状態で、２次元電子ガス領域１６の空乏領域１７が空乏化しているため、ドレイン電極１１・ソース電極１２間が非導通となる。一方、半導体素子１は、電子走行層１４のバンドギャップよりも大きなエネルギを持つ光を空乏領域１７に受けた状態で、空乏領域１７に電子２０と正孔とが生成されることでドレイン電極１１・ソース電極１２間が導通する。 （もっと読む）

【課題】ゲート−ソース間およびゲート−ドレイン間のキャパシタンスの低減と、ＪＦＥＴをオンさせる際に必要なゲート印加電圧が高電圧になることを抑制する。
【解決手段】凹部４ｃ内に形成されたｉ型（イントリンシック半導体）側壁層５を介してｐ⁺型ゲート領域６を形成する。このような構成とすれば、ｎ⁺型層４とｐ⁺型ゲート領域６との間にさらにｐ⁺型ゲート領域６よりも低濃度のｐ^-型層が必要とされない。このため、ｎ^-型チャネル層３に直接接触している高濃度のｐ⁺型ゲート領域６によって、ｎ^-型チャネル層３内に伸びる空乏層幅を制御できる。したがって、ｎ⁺型層４とｐ⁺型ゲート領域６との間にさらにｐ^-型層が備えられる場合と比較して、ゲート印加電圧が高電圧になることを抑制できる。また、ｐ⁺型ゲート領域６の側面がｉ型側壁層５によってｎ⁺型層４と分離されるため、ゲート−ソース間およびゲート−ドレイン間のキャパシタンスを低減できる。 （もっと読む）

【課題】ＤモードとＥモードの素子を組み合わせた半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ＤモードとＥモードのＪＦＥＴにおけるチャネル領域を設定する場所にそれぞれ凹部２ａと凸部２ｂを備えることで、同一基板上に厚みが異なるｎ型チャネル層３を形成する。そして、このような厚みが異なるｎ型チャネル層３によってＤモードとＥモードで作動するＪＦＥＴを同一基板上に備えることができるため、ＳｉＣでもＤモードとＥモードのＪＦＥＴを組み合わせたＳｉＣ半導体装置を実現することが可能となる。 （もっと読む）

【課題】ゲート−ソース間およびゲート−ドレイン間のキャパシタンスの低減を図ると共に、ＪＦＥＴをオンさせる際に必要なゲート印加電圧が高電圧になることを抑制する。
【解決手段】ｐ⁺型ゲート領域２をＳｉＣ基板１の内部に埋め込んだ構造とする。これにより、ゲート−ソース間およびゲート−ドレイン間のキャパシタンスの低減を図ることが可能となる。また、ｐ⁺型ゲート領域２がｎ^-型チャネル層３に直接接触させられる構造であるため、ｐ⁺型ゲート領域２から広がる空乏層によって容易にｎ^-型チャネル層３をピンチオフさせることができ、ＪＦＥＴをオンさせる際に必要なゲート印加電圧が高電圧になることを抑制できる。 （もっと読む）

【課題】ゲート電圧が閾値近傍に近づくときに発生する過剰なドレイン電流を抑制する。
【解決手段】トレンチ６の先端部に形成されたｎ^-型チャネル層７がトレンチ６の長辺に位置する部分よりも膜厚が厚くなるため、そのトレンチ６の先端部においてＪＦＥＴ構造が構成されないようにする。例えば、トレンチ６の先端部の周辺を含めてｎ⁺型ＳｉＣ基板１の外縁部においてｎ⁺型ソース領域４が除去されると共に、トレンチ６の先端部においてｎ^-型チャネル層７および第２ゲート領域８が除去された凹形状とする。これにより、トレンチ６の先端部のＪＦＥＴ構造の閾値がトレンチ６の長辺に位置する部分のＪＦＥＴ構造の閾値からずれることによる影響を受けることがない。したがって、ゲート電圧が閾値近傍に近づくときに発生する過剰なドレイン電流を抑制できる構造のＳｉＣ半導体装置とすることが可能となる。 （もっと読む）

【課題】チャネル層の厚みのバラツキを抑制できるＪＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴもしくはＭＥＳＦＥＴを備えた半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ｎ⁺型層３に対して異方性エッチングを行うことによって凹部４を形成したのち、この凹部４内にエピタキシャル成長させることによってｎ型チャネル層５を形成する。これにより、ｎ型チャネル層５を一定の膜厚かつ一定の濃度で形成することが可能となる。このため、従来の構造と異なり、ｎ型チャネル層５の膜厚が一定なバラツキのない構造とすることが可能となる。したがって、ＪＦＥＴの特性も一定とすることが可能となる。 （もっと読む）

平行伝導を改善する量子井戸デバイスを提供する方法及び装置の実施形態が主に記載される。その他の実施形態についても、記載及び特許請求される。 （もっと読む）

【課題】ショットキー接触を発生させることなく、炭素の析出を抑制することにより配線の密着性を向上したオーミック電極を有する炭化珪素半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】
ＳｉＣ半導体装置においてオーミック電極を形成する際に、ＳｉＣ層１１の一方の主表面上には、１種の第１の金属元素からなる、第１の金属層１２を形成する。また、第１の金属層の、ＳｉＣ層１１と対向する表面とは反対側の表面上（図１における上側）に、ＳｉからなるＳｉ層１３を形成する。このようにして形成した積層構造１０Ａに対して熱処理を行なう。以上により、電極の表面層への炭素原子の析出や、ＳｉとＳｉＣとによるショットキー接触の形成が抑制された、配線との良好な密着性を示すオーミック電極を有する炭化珪素半導体装置を得ることができる。 （もっと読む）

【課題】チャネルの低い抵抗を維持するとともに、ドリフト層の高い耐圧を維持するＳｉＣ半導体装置およびＳｉＣ半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】ＳｉＣ半導体装置は、ＳｉＣ基板１０１、第１半導体層、ベース領域１０５、第２半導体層、ゲート領域１０９およびソース領域１１３を備えている。ＳｉＣ基板１０１は、｛０００１｝面に対して３０°以上６０°以下傾斜した主面１０１ａを有する。第１半導体層は、主面１０１ａ上に形成される。ベース領域１０５は、表面１０３ａの一部に形成される。第２半導体層は、表面１０３ａ上に形成される。ゲート領域１０９は、表面１０７ａの一部に形成され、第２半導体層を挟んでベース領域１０５と対向する位置に形成される。ソース領域１１３は、表面１０７ａの一部に形成され、ゲート領域１０９と隣り合い、かつベース領域１０５と対向する位置に形成される。 （もっと読む）

【課題】簡単な構成によって、一時的な過電流による接合型電界効果トランジスタの発熱を抑制するとともに、接合型電界効果トランジスタの過熱状態を検知することができる接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法を提供する。
【解決手段】電流検知部９０でモニタする電流が閾値電流を超えた場合、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）３２をターンオンするときのゲート電圧をＰＮ接合のビルトイン電圧より大きくする。これにより、ＪＦＥＴ３２のオン抵抗を低減させてＪＦＥＴ３２の発熱を抑制する。さらに、オン状態のＪＦＥＴ３２に流れるゲート電流ＩＧの温度依存性を利用することによって、ＪＦＥＴ３２の温度の値を簡単に求めることができる。 （もっと読む）

【課題】 二次元電子ガスを発生させるワイドギャップ半導体層をその下の半導体層の構成元素の化合物半導体により形成することにより、非常に立上り電圧が低く、かつ、逆方向耐圧が高いダイオードまたはＨＥＭＴ構造のＭＩＳ型トランジスタを有する半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 ＧａＡｓ基板１上に、ＧａＡｓ基板１よりもバンドギャップおよびキャリア濃度が共に大きく、ＧａＡｓ基板１の表面に二次元電子ガスを生じさせることが可能で、かつ、その二次元電子ガスの電子をトンネル可能な厚さに形成されるＮ型のＧａＮ層２が設けられ、そのＧａＮ層２と電気的に接続して第１電極３が、ＧａＡｓ基板１に電気的に接続して第２電極４が設けられている。 （もっと読む）

デバイスにおける電流フローが整流接合（例えば、ｐ−ｎ接合又は金属半導体接合）の間で制限される、半導体デバイスが記載される。デバイスは、非パンチスルー挙動と高められた電流伝導能力を提供する。デバイスは、接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴｓ）、静電誘導トランジスタ（ＳＩＴｓ）接合型電界効果サイリスタ、又はＪＦＥＴ電流制限器などのような電力半導体デバイスである。デバイスは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の広バンドギャップでできている。いくつかの実施形態において、デバイスは、常時オフ型ＳｉＣ垂直接合型電界効果トランジスタである。デバイス及びデバイスを備える回路を製造する方法もまた記載される。 （もっと読む）

【課題】基板の結晶面方位を規定して表面の微細な凹凸を抑制した炭化珪素基板上のエピタキシャル相に半導体装置を形成することによって、その電気的特性を改善する。
【解決手段】炭化珪素半導体基板上に形成する半導体装置として、基板の（０００−１）面から０°超で以上１°未満傾斜した面上に成長したエピタキシャル層に、Ｐ型あるいはＮ型領域をイオン注入により選択的に形成して製造したダイオード、トランジスターなどとする。 （もっと読む）

【課題】 基板が低濃度の半導体基板のみからなるＪ−ＦＥＴは、静電破壊耐量は高いが、ノイズ電圧が大きく、ノイズ特性のばらつきも大きい問題があった。一方、ノイズ対策として、高濃度の半導体基板に低濃度の半導体層を積層した基板構造のＪ−ＦＥＴでは、ゲート抵抗の低減によりノイズ電圧を小さくできノイズ特性も安定する反面、静電破壊耐量が劣化する問題があった。
【解決手段】 高濃度半導体基板の条件を、所望の静電破壊耐量が得られる比抵抗及び厚みとし、これに低濃度の半導体層を積層した基板構造とする。これにより静電破壊耐量を劣化させない範囲でノイズ特性のばらつきを抑え、ノイズ電圧を小さくすることができる。また同時にノイズ特性に影響を与えない範囲で静電破壊耐量を向上させることができる。従って、従来構造と比較して市場要求に比較的柔軟に対応できるＪ−ＦＥＴを提供できる。 （もっと読む）

【課題】 基板が低濃度の半導体基板のみからなるＪ−ＦＥＴは、静電破壊耐量は高いが、ノイズ電圧が大きく、ノイズ特性のばらつきも大きい問題があった。一方、ノイズ対策として、高濃度の半導体基板に低濃度の半導体層を積層した基板構造のＪ−ＦＥＴでは、ゲート抵抗の低減によりノイズ電圧を小さくできノイズ特性も安定する反面、静電破壊耐量が劣化する問題があった。
【解決手段】 高濃度半導体基板に低濃度の第１半導体層と、第１半導体層より高濃度の第２半導体層を積層する基板構造とする。これにより静電破壊耐量を劣化させない範囲でノイズ特性のばらつきを抑え、ノイズ電圧を小さくすることができる。また同時にノイズ特性に影響を与えない範囲で静電破壊耐量を向上させることができる。従って、従来構造と比較して市場要求に比較的柔軟に対応できるＪ−ＦＥＴを提供できる。 （もっと読む）

接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）などの半導体素子を製造する方法が記載される。方法は、自己整合であり、素子のゲート又はソース／ドレイン領域を形成するために、再成長マスク物質を用いた、選択的エピタキシャル成長に関する。方法は、イオン注入の必要性を除去する。素子は、ＳｉＣなどのワイドギャップ半導体物質から形成される。再成長マスク物質は、ＴａＣである。素子は、放射線及び／または高温にさらされることを含む過酷な環境において使用される。 （もっと読む）