【課題】化合物半導体電界効果トランジスタの高集積化及び高電力化を図る。
【解決手段】角柱状又は角錐台状の、オン状態のときに軸方向に電流が流れる半導体部４３と、半導体部の周囲に、第１絶縁層５０、制御電極層６０及び第２絶縁層７２が、半導体部の軸方向に沿って順に積層された周辺部とを備える。半導体部が、角柱状又は角錐台状の電子走行部４４と、電子走行部の側面４４ｃ上に形成された電子供給部４６とを備えて構成される。 （もっと読む）

【課題】高耐圧でスイッチングスピードに優れ高い高周波特性を有するノーマリオフ型のＨＥＭＴを提供すること。
【解決手段】第１のバンドギャップを有する第１の窒化物半導体層２と前記第１のバンドギャップよりも大きい第２のバンドギャップを有し前記第１の窒化物半導体層上とヘテロ接合される第２の窒化物半導体層３とを備える主半導体領域と、前記主半導体領域上に形成されるソース電極５と、前記主半導体領域上において前記ソース電極５と離間して形成されるドレイン電極６と、前記第１の窒化物半導体層上において前記ソース電極５と前記ドレイン電極６との間に形成される第３の窒化物半導体層１０と、前記第３の窒化物半導体層１０上に形成されるゲート電極７とを備え、前記第３の窒化物半導体層１０が前記第１のバンドギャップよりも小さい第３のバンドギャップを有することを特徴とする窒化物半導体装置。 （もっと読む）

【課題】応答特性が良く電流コラプスの問題を改善できると同時に、デバイス設計値どおりのゲートリセス部を再現性よく形成しうる窒化物半導体装置を得ること。
【解決手段】基板１上に形成された第１の窒化物半導体からなるチャネル層２と、チャネル層２の上部に形成され、第１の窒化物半導体よりも大きなバンドギャップを有する第２の窒化物半導体からなる第１の電子供給層３ａと、第１の電子供給層の上部で離隔した２つの領域として形成され、第１の窒化物半導体と同じか、又はこれよりも大きなバンドギャップを有する第３の窒化物半導体からなる第２の電子供給層３ｂとを備えている。
第１と第２の電子供給層３ａ、３ｂの間には、第２の電子供給層３ｂよりもドライエッチング速度が小さい材料からなるエッチングストッパ層４が形成されており、この層４の上部で２つの領域に挟まれたゲートリセス部を、ゲート電極５が充填するように形成されている。 （もっと読む）

【課題】化合物半導体機能層に生成される二次元キャリアガスチャネルにおいてキャリア密度及び電界をキャリア走行方向に変調する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置（ＨＥＭＴ）１において、二次元キャリアガスチャネル２３を有する第１の化合物半導体層２１と、第１の化合物半導体層２１上に配設され、バリア層として機能する第２の化合物半導体層２２と、二次元キャリアガスチャネル２３の一端に接続された第１の主電極３と、二次元キャリアガスチャネル２３の一端に離間する他端に接続された第２の主電極４とを備え、第１の主電極３と第２の主電極４との間において、第２の化合物半導体層２２の組成元素の組成比が二次元キャリアガスチャネル２３方向に異なる。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフとなり、かつリーク電流の発生を抑制できる半導体装置を提供することである。
【解決手段】半導体装置１０は、基板１７上に電子走行層１６をエピタキシャル成長により形成し、さらに電子走行層１６上に電子供給層１２をエピタキシャル成長により形成する。電子走行層１６と電子供給層１２とはヘテロ接合構造とし、接合界面に二次元電子ガスチャネル１３を形成可能とする。電子供給層１２上は絶縁膜１１で覆う。電子供給層１２は、Ａｌ組成比率を１０〜１８[％]とし、膜厚を５〜１５[nm]として形成する。絶縁膜１１は７００℃前後の低温下で成長させて形成する。作製された半導体装置１０は、クラック等の発生が防止され、ノーマリオフになる。また、７００℃前後の低温下で絶縁膜１１を形成するので、リーク電流の発生を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】電子供給層について膜厚とＡｌ組成比率の最適化を図り、ノーマリオフとなる半導体装置を提供することである。
【解決手段】半導体装置１０は、基板１８上に電子走行層１７をエピタキシャル成長により形成し、さらに電子走行層１７上に電子供給層１５をエピタキシャル成長により形成する。電子走行層１７と電子供給層１５とはヘテロ接合構造とし、接合界面に二次元電子ガスチャネル１６を形成可能なＨＥＭＴとする。電子供給層１５上は絶縁膜１４で覆い、ソース電極１１，ゲート電極１２およびドレイン電極１３を設ける。電子供給層１５は、Ａｌ組成比率を１０〜１８[％]とし、膜厚を５〜１５[nm]として形成する。作製された半導体装置１０は、クラック等の発生が防止され、ノーマリオフになる。よって、この半導体装置１０はパワーデバイスとして利用することができる。 （もっと読む）

ＨＥＭＴ装置及びＨＥＭＴ装置の製造方法であって、ＨＥＭＴ装置は、基板（１２）上のバッファ層（１４）と、バッファ層（１４）上の半導体層と、半導体層上の絶縁層（１６，１７）と、半導体層に接触するソース電極（２２）及びドレイン電極（２３）と、ソース電極（２２）とドレイン電極（２３）との間のゲート電極（２４，１０４，１１４）と、を備え、ゲート電極（２４，１０４，１１４）の下の半導体層に配置されたチャネルをピンチオフ状態にしている。 （もっと読む）

【課題】ドナー元素を含む半導体層を備えた半導体素子を形成する場合に、このドナー元素が上層に拡散することを抑制することができる半導体素子を提供する。
【解決手段】ＺｎＯ基板上にＧａドープＭｇＺｎＯ層、アンドープＭｇＺｎＯ層、窒素ドープＭｇＺｎＯ層、アンドープ活性層、窒素ドープＭｇＺｎＯ層と積層した積層体でＧａの拡散を分析した。アンドープＭｇＺｎＯ層の次の窒素ドープＭｇＺｎＯ層で、拡散してきたＧａの濃度が表面側になるにつれて、急激に減少しており、この窒素ドープＭｇＺｎＯ層の上層にＧａは拡散していない。このように、ドナー元素を含む同一組成のドナー含有半導体層の一部に、アクセプタ元素を含み前記ドナー含有半導体層と同一組成のアクセプタ含有半導体層を形成することで、ドナー元素の拡散を防止できる。 （もっと読む）

【課題】高移動度と高耐圧とを両立したノーマリオフ型の電界効果トランジスタを提供すること。
【解決手段】ＩＩＩ族窒化物半導体からなる電界効果トランジスタであって、基板上に形成されたＧａＮからなる電子走行層と、前記電子走行層上に形成され、該電子走行層とはバンドギャップエネルギーが異なるＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ（０．０１≦ｘ≦０．４）からなり、該電子走行層に到る深さまで形成されたリセス部によって分離した電子供給層と、前記分離した各電子供給層上に前記リセス部を挟んで形成されたソース電極およびドレイン電極と、前記各電子供給層上にわたって前記リセス部内における前記電子走行層の表面を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、前記リセス部において前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、を備え、前記電子供給層の層厚は、５．５ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。 （もっと読む）

【課題】小さいオン抵抗を維持しながら閾値を確実にプラスに引き上げ、実効的にノーマ
リオフになるＧａＮ系半導体素子を提供する。
【解決手段】電界効果トランジスタ２０では、サファイア基板１上に、バッファ層２と、チャネル層（アンドープＧａＮ層）３と、電子供給層（アンドープＡｌＧａＮ層）４とを順に積層している。電子供給層４上のソース部分にｎｐｎ積層構造９が形成され、積層構造９上にソース電極Ｓが形成されている。電子供給層４のドレイン部分にドレイン電極Ｄが形成され、そのゲート部分に形成された開口部１１に絶縁膜８が形成されている。ゲート電極Ｇに順方向に閾値以上の電圧を印加すると、反転層Ａと反転層Ｂが形成されてドレイン電流が流れる。ｐ型（Ｉｎ）ＧａＮ層６の厚さやその不純物濃度を変えることで、閾値電圧を制御することができる。ドリフト層１２によりゲート電極Ｇとドレイン電極Ｄ間の電界集中が緩和され、耐圧が向上する。 （もっと読む）

【課題】ＧａＮ系電界効果トランジスタをノーマリオフで動作させつつ、チャネルの電流密度を増加する。
【解決手段】窒素を含む３−５族化合物半導体のチャネル層と、前記チャネル層に電子を供給する電子供給層であって前記チャネル層に対向する面の反対面に溝部を有する電子供給層と、前記電子供給層の前記溝部に形成されたｐ形半導体層と、前記ｐ形半導体層と接して形成された、または、前記ｐ形半導体層との間に中間層を介して形成された制御電極と、を備えた半導体装置を提供する。 （もっと読む）

【課題】ＧａＮ系電界効果トランジスタをノーマリオフで動作させつつ、チャネルの電流密度を増加する。
【解決手段】窒素を含む３−５族化合物半導体のチャネル層と、前記チャネル層に電子を供給する電子供給層と、前記電子供給層の前記チャネル層に対向する面の反対面に形成された、窒素を含む３−５族化合物の真性またはｎ形の半導体層と、前記半導体層と接して形成された、または、前記半導体層との間に中間層を介して形成された制御電極と、を備えた半導体装置を提供する。 （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）

【課題】高性能、高品質のチャ領域を構成することができるＺｎＯ系トランジスタを提供する。
【解決手段】Ｍｇ_ＺＺｎＯ基板１上に、Ｍｇ_ＸＺｎＯ層２、Ｍｇ_ＹＺｎＯ層３が積層されている。Ｍｇ_ＸＺｎＯ層２とＭｇ_ＹＺｎＯ層３の界面で２次元電子ガスが発生する。４はゲート絶縁膜又は有機物電極であり、Ｍｇ_ＹＺｎＯ層３に接して形成されている。ゲート絶縁膜又は有機物電極４上にはゲート電極５が、ドナードープ部３ａ上には各々ソース電極６、ドレイン電極７が形成されている。このように、トランジスタのチャネル領域をＭｇＺｎＯ層で形成する。 （もっと読む）

【課題】 非極性面を主面としたIII族窒化物半導体を用いて、積層欠陥の密度が小さい電界効果トランジスタを提供すること。
【解決手段】 非極性面を主面とする基板２の主面からチャネル層４を成長させ、このチャネル層４上にさらに電子閉じ込め層５を成長させることによって、基板２の一方側に窒化物半導体積層構造部３を形成する。チャネル層４および電子閉じ込め層５を成長させるとき、これらを構成するIII族窒化物半導体の格子定数が一致するように、これらのIII族原子のモル分率を適切な値に定める。これにより、チャネル層４上に、チャネル層４とのｃ軸方向における格子定数が一致する格子整合系の電子閉じ込め層５を形成する。 （もっと読む）

【課題】ソース／ドレイン電極の下側のポテンシャル障壁を低くすることにより、寄生抵抗の増大を防止することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るヘテロ接合電界効果型トランジスタは、窒化物半導体からなるヘテロ接合電界効果型トランジスタであって、チャネル層３０と、チャネル層３０上にスペーサ層４０を介して形成されたバリア層５０を備える。そして、バリア層５０上に形成されたゲート電極８０と、バリア層５０上に、ゲート電極８０を挟んで形成されたソース／ドレイン電極７０とを備える。スペーサ層４０は、ゲート電極８０の下側の領域に形成され、チャネル層３０およびバリア層５０のいずれよりもバンドギャップが大きい第１のスペーサ層４１を備える。そして、スペーサ層４０は、ソース／ドレイン電極７０の下側の領域に形成され、第１のスペーサ層４１よりもバンドギャップが小さい第２のスペーサ層４２を備える。 （もっと読む）

【課題】ソース／ドレイン電極の下側のポテンシャル障壁を低くして、ソース／ドレイン電極下側の寄生抵抗を低減することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るヘテロ接合電界効果型トランジスタは、窒化物半導体からなるヘテロ接合電界効果型トランジスタであって、チャネル層３０と、チャネル層３０上にスペーサ層４０を介して形成されたバリア層５０とを備える。バリア層５０上に形成されたゲート電極８０と、バリア層５０上に、ゲート電極８０を挟んで形成されるソース／ドレイン電極７０とを備える。そして、ソース／ドレイン電極７０下側の少なくとも一部の領域、例えば、バリア層５０、スペーサ層４０、チャネル層３０のに形成されるｎ型不純物領域９０を備える。 （もっと読む）

【課題】電流コラプスを抑制し、パワートランジスタに適用可能なノーマリーオフ型の窒化物半導体トランジスタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】窒化物半導体トランジスタは、基板１１と、基板１１の上に形成された第１の窒化物半導体層１３と、第１の窒化物半導体層１３の上に形成され、第１の窒化物半導体１３と比べてバンドギャップエネルギが大きい第２の窒化物半導体層１４と、第２の窒化物半導体層１４の上に形成され、開口部を有する第３の窒化物半導体層１５とを備えている。開口部を埋めるようにｐ型の第４の窒化物半導体層１６が形成され、第４の窒化物半導体層１６の上にはゲート電極２１が形成されている。 （もっと読む）

【課題】ＩＩＩ族窒化物材料系において形成された電界効果トランジスタにおける不動態化を改良すること。
【解決手段】ＩＩＩ族窒化物材料系で形成された電界効果トランジスタにおける不動態化の改良であって、窒化ケイ素の化学気相堆積不動態化層が、窒化ケイ素の既にスパッタリングされた堆積層をカプセル化する２部分構造を備え、該スパッタリングされた層が不動態化の利益の一部を提供し、該化学気相堆積層が優れた環境バリアを提供する、不動態化の改良。 （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）