【課題】動的な耐圧であるダイナミック耐圧の低下を抑制できるＧａＮ系のＨＦＥＴを提供する。
【解決手段】このＧａＮ系のＨＦＥＴでは、各ソース電極１２の長手方向の長さＬ２が各ドレイン電極１１の長手方向の長さＬ１よりも短く、ソース電極１２の長手方向の両端１２Ａ,１２Ｂがドレイン電極１１の長手方向の両端１１Ａ,１１Ｂよりも長手方向外方へ突出していない構成により、ソース電極１２の端１２Ａ,１２Ｂからドレイン電極１１の端１１Ａ,１１Ｂへ向かって電子流が集中することを回避できる。 （もっと読む）

【課題】高いスイッチング速度を有し、電圧降伏耐性を強化したネスト化複合ダイオードを提供する。
【解決手段】ネスト化複合ダイオードの種々の実現を、本明細書に開示する。１つの実現では、ネスト化複合ダイオードが、複合ダイオードに結合されたプライマリ・トランジスタを含む。複合ダイオードは、中間型トランジスタとカスコード接続された低電圧（ＬＶ）ダイオードを含み、中間型トランジスタは、ＬＶダイオードよりは大きく、プライマリ・トランジスタよりは小さい降伏電圧を有する。１つの実現では、プライマリ・トランジスタはIII-V族トランジスタとすることができ、ＬＶダイオードはIV族ＬＶダイオードとすることができる。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ノーマリーオフ動作が可能なパワー素子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のパワー素子は、第１窒化物層を形成した後ゲート電極下部に第２窒化物層をさらに形成することによってゲート電極に対応する部分には２次元の電子ガス層が形成されないため、ノーマリーオフ動作が可能である。これによって、本発明の一実施形態に係るパワー素子は、ゲートの電圧に応じて２次元の電子ガス層の生成を調整することができ、ノーマリーオフ動作が可能であるため、消費電力を減少させ得る。また、ゲート電極に対応する第２窒化物層を形成するため、第１窒化物層を形成した後ゲート電極に対応する部分のみを再成長させたり、ゲート電極に対応する部分を除いた残り部分をエッチングする方法を用いることによって、リセス工程を省略することができることから素子の再現性を確保することが化膿であり、工程を単純化させることができる。 （もっと読む）

【課題】電界効果トランジスタにおける電流コラプスの発生の有無を迅速に判定する。
【解決手段】電界効果トランジスタ１０１をオン状態にするとともに、電界効果トランジスタ１０１のドレインに第１電圧を印加した状態において、電界効果トランジスタ１０１の第１オン抵抗を算出する第１の工程と、電界効果トランジスタ１０１をオフ状態にし、前記第１電圧よりも大きい第２電圧を、電界効果トランジスタ１０１のドレインに印加する第２の工程と、電界効果トランジスタ１０１をオン状態にするとともに、電界効果トランジスタ１０１のドレインに前記第２電圧を印加した状態において、電界効果トランジスタ１０１の第２オン抵抗を算出する。 （もっと読む）

【課題】ダイオード等の保護素子の外付けによる部品点数の増加及び占有面積の増大を抑えた、双方向に高いアバランシュエネルギー耐量を有する窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体基板１０は、第１のｎ型領域１２Ａ、第２のｎ型領域１２Ｂとともにトランジスタ１１を構成する。半導体基板１０の裏面には、裏面電極１３が接合され、また、半導体基板１０の上には、ＨＦＥＴ２１が形成されている。ＨＦＥＴ２１は、ＡｌＧａＮ層２３Ａ及びＧａＮ層２３Ｂを備える半導体層積層体２３と、第１のオーミック電極２４Ａ、第２のオーミック電極２４Ｂ、第１のゲート電極２５Ａ、第２のゲート電極２５Ｂにより構成されている。第１のオーミック電極２４Ａと第１のｎ型領域１２Ａ、第２のオーミック電極２４Ｂと第２のｎ型領域１２Ｂはそれぞれ電気的に接続されている。 （もっと読む）

【課題】ＧａＮ系トランジスタを簡便な構造で適切に保護することができる半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ゲート電極１１０ｇと保護ダイオード用電極１１５ｐとが互いに接続されている。絶縁膜１１３は、所定値以上の電圧がゲート電極１１０ｇに印加された場合にリーク電流を保護ダイオード用電極１１５ｐと電子走行層１０４及び電子供給層１０３との間に流し、所定値は、ＨＥＭＴがオン動作する電圧より高く、ゲート絶縁膜１０９ｇの耐圧よりも低い。 （もっと読む）

【課題】Ｓｉ−ＣＭＯＳプロセス時術とコンパチブルなＨＥＭＴ装置の製造法を提供する。
【解決手段】基板１０１を提供するステップと、III族窒化物層のスタックを基板上に形成するステップと、窒化シリコンからなり、スタックの上方層に対して上に位置すると共に当接する第１パッシベーション層３０１を形成し、第１パッシベーション層が、現場でスタックに堆積されるステップと、第１パッシベーション層に対して上に位置すると共に当接する誘電体層を形成するステップと、窒化シリコンからなり、誘電体層に対して上に位置すると共に当接する第２パッシベーション層３０３を形成し、第２パッシベーション層が、ＬＰＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ又は同等の手法によって４５０℃より高い温度で堆積されるステップと、ソースドレイン・オーミック接触とゲート電極６０１を形成するステップとを備える。 （もっと読む）

【課題】半導体装置においてオーミック特性を良好にし、かつ、酸・アルカリによる腐食に対し高い耐性を有することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体装置は、不純物が添加された高濃度不純物領域２を有する窒化物半導体層１と、高濃度不純物領域２上に順に積層された下地電極層３及び主電極層４を含む電極１１とを備える。主電極層４は、窒化物半導体層１に対して下地電極層３よりも仕事関数が近い第１金属と、水素よりもイオン化傾向が小さい第２金属とからなる合金を主成分として含む。下地電極層３は、主電極層４よりも窒素との反応性が高い金属を主成分として含み、かつ、第１金属を含む。 （もっと読む）

【課題】
高周波信号遮断後の回復が早く、素子分離特性のよい化合物半導体エピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】
半導体エピタキシャル基板は、単結晶基板と、単結晶基板上にエピタキシャル成長されたＡｌＮ層と、ＡｌＮ層の上にエピタキシャル成長された窒化物半導体層とを有し、単結晶基板とＡｌＮ層間界面より、ＡｌＮ層と窒化物半導体層間界面の方が凹凸が大きい、ことを特徴とする。 （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】高耐圧なＩＩＩ−窒化物デバイスを提供する。
【解決手段】半導体基板１、基板１上の活性層のスタックであって、それぞれの層はＩＩＩ−窒化物材料を含むスタック２−５、スタック２−５上のゲート８、ソース９およびドレインコンタクト１０、および基板１の裏側（活性層のスタックに接する側に対向する側）から基板１に接する活性層のスタックの下層まで基板中を延びるトレンチであって、トレンチはドレイン領域を完全に囲み、ドレインに向かうゲート領域の端と、ゲートに向かうドレイン領域の端との間に配置され、基板のドレイン領域は本質的に半導体材料から形成されるような幅を有するトレンチを含むＩＩＩ−窒化物デバイス。 （もっと読む）

【課題】ワイドバンドギャップ半導体層とメタル電極のコンタクト抵抗を低減することができる半導体装置の製造方法を得る。
【解決手段】まず、シリコンに比べてバンドギャップが大きいIII−Ｖ族化合物半導体又はIV−IV族化合物半導体からなるｐ型窒化ガリウム層１の表面に、３−ヘリウム又は４−ヘリウムのイオンを照射してイオン照射領域２を形成する。イオン照射領域２を形成した後に、ｐ型窒化ガリウム層１の表面にオーミックコンタクトしたメタル電極３を形成する。 （もっと読む）

【課題】膜剥がれの要因となる有機材料を用いることなく、エレクトロマイグレーションの耐性と長期信頼性を向上できるパワーデバイスを提供する。
【解決手段】バリア層４(ＡlＧaＮ)４上に形成された酸化シリコン(ＳiＯ２)からなる層間絶縁膜１０と、層間絶縁膜１０のソース電極５上に形成され、基板平面に対して略垂直な第１の側壁Ｗ１を有する第１コンタクトホール部１０aと、第１コンタクトホール部１０aの第１の側壁Ｗ１の上縁から上側に向かって徐々に広がるように層間絶縁膜１０に形成され、基板平面に対して傾斜した第２の側壁Ｗ２を有する第２コンタクトホール部１０bと、第１,第２コンタクトホール部１０a,１０b内および層間絶縁膜１０上に形成された配線層１２とを備える。上記配線層１２は、第１コンタクトホール部１０aにおいて第１の側壁Ｗ１の基板厚さ方向の寸法よりも膜厚が厚い。 （もっと読む）

【課題】ゲート電流を抑制し且つ高速動作が可能なスイッチング回路を提供する。
【解決手段】窒化物半導体層の主面上に互いに離間して配置された第１及び第２の主電極、及び前記第１の主電極と前記第２の主電極間で前記主面上に配置された制御電極を有するスイッチング素子Ｔ_ＳＷと、コレクタ端子とエミッタ端子と制御端子とを有する第１の駆動素子Ｔ_Ｄ１及び入力端子を含む駆動回路１０と、を備え、前記第１の駆動素子の前記コレクタ端子は前記スイッチング素子の前記第１の主電極に接続され、前記第１の駆動素子の前記エミッタ端子は前記スイッチング素子の前記制御電極に接続され、前記第１の駆動素子の前記制御端子は前記入力端子及び前記エミッタ端子に接続される。 （もっと読む）

【課題】設計された形状およびサイズのゲート電極を形成することが可能な半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、半導体層１２の表面上のうち、互いに離間した位置に、チタン層１７ａ、１８ａ、アルミニウム層１７ｂ、１８ｂ、ニッケル層１７ｃ、１８ｃ、金層１７ｄ、１８ｄがこの順で積層した積層体１７、１８を形成し、これらを、アルミニウムの融点より高い温度で加熱して複数の金属体１７´、１８´を形成するするとともに、これらの複数の金属体１７´、１８´を半導体層１２にオーミック接触させる。この後、複数の金属体１７´、１８´を薄膜化して複数の合金層１３ａ、１４ａを形成し、合金層１３ａ、１４ａを含むドレイン電極１３およびソース電極１４を形成する。次に、ドレイン電極１３とソース電極１４との間のレジスト層１９に開口部２０し、この開口部２０内にゲート電極１５を形成する。 （もっと読む）

【課題】銅を回路層に用いても、信頼性の高い半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体素子は、ＧａＮ系の半導体材料でできている本体２１および少なくとも１つの電極構造物２３を含む。電極構造物２３は、本体２１に形成されるオーミック接触層２３１、本体２１の反対側のオーミック接触層２３１上に形成されるバッファ層２３２、および、銅系の材料でできており、オーミック接触層２３１の反対側のバッファ層２３２に形成される回路層２３３を含む。オーミック接触層２３１は、チタン、アルミニウム、ニッケルおよびそれらの合金から選択される材料でできている。バッファ層２３２は、オーミック接触層２３１の材料とは異なっており、かつ、チタン、タングステン、窒化チタン、タングステン窒化およびそれらの組み合わせから選択される材料でできている。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層とオーミック電極とのコンタクト抵抗を低減できる窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｓi基板１０上に形成されたアンドープＧaＮ層１,アンドープＡlＧaＮ層２と、アンドープＧaＮ層１,アンドープＡlＧaＮ層２上に形成されたＴi/Ａl/ＴiＮからなるオーミック電極(ソース電極１１,ドレイン電極１２)とを備える。上記オーミック電極中の酸素濃度を１×１０^１６ｃｍ^−３以上かつ１×１０^２０ｃｍ^−３以下とする。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体装置の、ソース・ドレイン間のオン抵抗を低減する。
【解決手段】ソース・ドレイン間を走行する窒化物半導体層と下地となる窒化物半導体層の間に、両窒化物半導体層より電子親和力が大きく、下地となる窒化物半導体よりも格子定数の大きい材料を形成する。その結果、ゲート電圧の印加によりゲート絶縁膜の下方に形成されるチャネルと、ゲート部以外で形成される二次元電子ガスを、深さ方向において近づけることができ、オン抵抗の低減が可能となる。 （もっと読む）

【課題】電力変換回路の性能を高める。
【解決手段】ユニット１０は、半導体スイッチ素子１，２と、ダイオード３，４とを備える。ダイオード３は、半導体スイッチ素子２がオン状態である時に逆バイアスされ、半導体スイッチ素子２がオフ状態である時に導通する。ダイオード４は、半導体スイッチ素子１がオン状態である時に逆バイアスされ、半導体スイッチ素子１がオフ状態である時に導通する。ダイオード３，４は、窒化ガリウム（ＧａＮ）ダイオードまたはダイヤモンドダイオードである。ユニット１０を備えるパワーモジュールは、コンバータ、インバータ等の電力変換回路に適用される。 （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）