【課題】ノーマリオフ動作を達成し、十分なチャネル電流が得られ、かつ、しきい値電圧制御が容易な窒化物系半導体ヘテロ接合電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】ＧａＮ層１０とＡｌＧａＮ層１１のヘテロ接合界面をチャネルとする電界効果トランジスタにおいて、負の電荷を有する第三の層４０をゲート電極３４下のゲート絶縁膜３１中に設けるとともに、ヘテロ接合を形成する窒化物半導体内にフッ素イオンＦ⁻等の負のイオン４１を注入する。第三の層４０はＣｌ⁻等の負のイオンが注入される。ゲート絶縁膜３１中およびＡｌＧａＮ層１１中に適量の負のイオンを注入することにより、しきい値電圧が上がりノーマリオフ動作を確実に達成するとともに、十分なチャネル電流が得られる。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体デバイス層がエッチングされないようにしながら、窒化物半導体デバイス層を基板から剥離することができるようにする。
【解決手段】半導体装置の製造方法を、基板１２上に、エッチング犠牲層１３を形成する工程と、エッチング犠牲層１３上に、エッチングストッパ層２を形成する工程と、エッチングストッパ層２上に、窒化物半導体デバイス層１を形成する工程と、エッチング犠牲層１３を、光電気化学エッチングによって除去する工程とを含むものとし、エッチングストッパ層２を、窒化物半導体デバイス層１に正孔が蓄積することを防止する層とする。 （もっと読む）

【課題】半導体装置において、導電性バッファ層を用いることなく、煩雑なプロセスも必要なく、非常に高い深さ精度のドライエッチングも必要なく、また、結晶性を劣化させずに、効率良くホールを引き抜くことができるようにする。
【解決手段】半導体装置を、同一基板１上に形成され、（０００１）面及び（０００−１）面を有する窒化物半導体層４と、基板１と窒化物半導体層４との間に部分的に設けられた（０００１）面形成層２と、（０００１）面を有する窒化物半導体層４上に設けられたソース電極５、ドレイン電極６及びゲート電極７と、（０００−１）面を有する窒化物半導体層４上に設けられたホール引き抜き電極８とを備えるものとする。 （もっと読む）

【課題】インパクトイオン化現象によって発生した電子・正孔を効率よく吸収することが可能で正常な動作特性と高い信頼性を実現する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置２０は、基板２１に対して順次積層されたバッファ層２２、下地化合物半導体層２３ｆ（下地化合物半導体層２３）、インパクトイオン制御層２４、下地化合物半導体層２３ｓ（下地化合物半導体層２３）、チャネル画定化合物半導体層２６ｆ（チャネル画定化合物半導体層２６）、チャネル画定化合物半導体層２６ｓ（チャネル画定化合物半導体層２６）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）層２８、ＧａＮ（窒化ガリウム）層２９を備えている。インパクトイオン制御層２４は、下地化合物半導体層２３の積層範囲（積層範囲の厚さＴｓｔ）内に積層されてインパクトイオン化現象の発生位置を制御する。 （もっと読む）

【課題】漏れ電流の発生を防止すると共に、十分な耐圧を実現することが可能な横型接合型電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】この発明に従った横型ＪＦＥＴ１０では、バッファ層１１は、ＳｉＣ基板１の主表面上に位置し、ｐ型不純物を含む。チャネル層１２は、バッファ層１１上に位置し、バッファ層１１におけるｐ型不純物の濃度より高い濃度のｎ型不純物を含む。ｎ型のソース領域１５およびドレイン領域１６は、チャネル層１２の表面層において互いに間隔を隔てて形成され、ｐ型のゲート領域１７は、チャネル層１２の表面層においてソース領域１５およびドレイン領域１６の間に位置する。バリア領域１３は、チャネル層１２とバッファ層１１との境界領域において、ゲート領域１７の下に位置する領域に配置され、バッファ層１１におけるｐ型不純物の濃度より高い濃度のｐ型不純物を含む。 （もっと読む）

エンハンスメントモードＧａＮトランジスタが提供される。当該トランジスタは、基板と、遷移層と、ＩＩＩ族窒化物材料を有するバッファ層と、ＩＩＩ族窒化物材料を有するバリア層と、ドレイン及びソースのコンタクトと、アクセプタ型ドーパント元素を含有するゲートと、前記ゲートと前記バッファ層との間の、ＩＩＩ族窒化物材料を有する拡散バリアとを有する。
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【課題】電流コラプスを抑制することができる電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】ソース電極１０５、ドレイン電極１０７およびゲート電極１０６を備えるＨＥＭＴ１００であって、第１の窒化物半導体からなる第１の半導体層１０３と、第１の半導体層１０３上に設けられた、第１の窒化物半導体よりもバンドギャップの大きな第２の窒化物半導体からなる第２の半導体層１０４とを備え、第１の半導体層１０３および第２の半導体層１０４のヘテロ接合によりチャネルが形成され、第１の半導体層１０３における、ドレイン電極１０７とゲート電極１０６との間の下方で、かつ、ヘテロ接合界面から所定の距離おいた領域には、低移動度領域１０８が設けられ、低移動度領域１０８は、第１の半導体層１０３における該低移動度領域１０８の周囲の領域よりも電子移動度の小さな領域である。 （もっと読む）

【課題】オフ時のリーク電流を低減することができ、好ましくは高い閾値電圧を得ることができる化合物半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ｉ−ＧａＮ層５（電子走行層）と、ｉ−ＧａＮ層５（電子走行層）上方に形成されたｎ−ＧａＮ層７（化合物半導体層）と、ｎ−ＧａＮ層７（化合物半導体層）上方に形成されたソース電極２１ｓ、ドレイン電極２１ｄ及びゲート電極２１ｇと、が設けられている。そして、ｎ−ＧａＮ層７（化合物半導体層）のソース電極２１ｓとドレイン電極２１ｄとの間の領域内でゲート電極２１ｇから離間した部分にリセス部７ａ（凹部）が形成されている。 （もっと読む）

【課題】電流コラプスを抑制することができる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としてのＨＥＭＴ１００は、第１の窒化物半導体からなる第１の窒化物半導体層１０３と、第１の窒化物半導体層１０３の上に形成されて、第１の窒化物半導体よりもバンドギャップの大きな第２の窒化物半導体からなる第２の窒化物半導体層１０４とを備え、第１の窒化物半導体層１０３は、貫通転位密度が積層方向に増大する領域を有している。 （もっと読む）

【課題】チャネル層よりも下側の界面に溜まったキャリアによる高周波成分の損失を低減した窒化物半導体装置を実現できるようにする。
【解決手段】窒化物半導体装置は、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の窒化物半導体層１３と比べてバンドギャップが大きい第２の窒化物半導体層１４と、第２の窒化物半導体層１４の上に形成された、ソース電極２１、ドレイン電極２２及びゲート電極２３と、第１の窒化物半導体層１３よりも下側に形成された高抵抗層１１と、高抵抗層１１の下側に接して形成された導電層３２と、導電層３２の下側に形成された下部絶縁層３５と、導電層３２と電気的に接続されたバイアス端子３１とを備えている。 （もっと読む）

【課題】半絶縁性ＳｉＣ基板を用いずとも良好な高周波数特性を得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】導電性ＳｉＣ基板１上に化合物半導体領域２が形成されている。化合物半導体領域２には、順次積層されたバッファ層２ａ、電子走行層２ｂ、電子供給層２ｃ及び表面層２ｄが含まれている。化合物半導体領域２には、活性領域を画定する素子分離領域３が設けられている。そして、活性領域と整合するようにして、導電性ＳｉＣ基板１に開口部１ａが形成されている。表面層２ｄには、電子供給層２ｃを露出する２個の開口部が形成されており、開口部の各々に、オーミック電極がソース電極４又はドレイン電極５として形成されている。更に、開口部１０ａを介して表面層２ｄと接するゲート電極６がシリコン窒化膜１０上に形成されている。 （もっと読む）

【課題】安価な基板を用いて製造することができ、良好な特性を得ることができる化合物半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ｐ型ＧａＮ層２と、ｐ型ＧａＮ層２上に形成され、空乏化されたｎ型ＧａＮ層３と、ｎ型ＧａＮ層３上に形成された厚さが３０μｍ以上のアンドープのＧａＮ層４と、が設けられている。更に、ＧａＮ層４上に形成された活性層５と、活性層５上に形成された電極層６と、が設けられている。これらの積層体は、サファイア基板を用いて形成されたものであり、積層体の形成後にサファイア基板が分離されている。 （もっと読む）

【課題】放熱効率を向上し且つ歩留りや信頼性の低下を防止することが可能な半導体装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】裏面に凹部ＤＰ１が形成されたシリコン基板１０１と、シリコン基板１０１における裏面と反対側の上面上に成長されたｐ型半導体層１０３と、ｐ型半導体層１０３の上方または側方に互いに離間して形成されたソース電極１０８ｓおよびドレイン電極１０８ｄと、を含むＭＯＳＦＥＴと、を備える。ｐ型半導体層１０３は、シリコン基板１０１に対して格子定数および熱膨張係数のうち少なくとも１つが異なる。凹部ＤＰ１は、シリコン基板１０１の厚み方向から見て少なくともソース電極１０８ｓおよびドレイン電極１０８ｄで挟まれた領域を内包する領域に形成されている。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ特性が実現され、飽和電流値低下が生じず、ゲート電圧に対するドレイン・ソース間電流特性が良好なＨＥＭＴを実現する半導体装置を提供する。
【解決手段】第１半導体層１３１と、第１半導体層１３１の主面１３５上に積層され、第１半導体層１３１の主面１３５側に２ＤＥＧ層１３７を生じさせる第２半導体層１３３と、第１半導体層１３１及び第２半導体層１３３と比して電子親和力χが大きい半導体材料からなり、２ＤＥＧ層１３７と電気的に接続された第３半導体層１３９と、第２半導体層１３３及び第３半導体層１３９上に設けられた絶縁膜１５７と、第３半導体層１３９にオーミック接続される第１電極１５１と、第２半導体層１３３及び第３半導体層１３９上に絶縁膜１５７を介して設けられた第２電極１５３と、第１電極１５１との間に第２電極１５３を介在させ、２ＤＥＧ層１３７と電気的に接続された第３電極１５５とを備える。 （もっと読む）

【課題】極低温を必要することなく、小規模の装置で、非常に微弱なテラヘルツ光の強度を明確に検出でき、かつその周波数を正確に測定することができるテラヘルツ光検出装置とその検出方法を提供する。
【解決手段】表面から一定の位置に２次元電子ガス１３が形成された半導体チップ１２と、半導体チップの表面に密着して設けられたカーボンナノチューブ１４、導電性のソース電極１５、ドレイン電極１６及びゲート電極１７とを備える。カーボンナノチューブ１４は、半導体チップの表面に沿って延び、かつその両端部がソース電極とドレイン電極に接続され、ゲート電極１７は、カーボンナノチューブの側面から一定の間隔を隔てて位置する。さらに、ソース電極とドレイン電極の間に所定の電圧を印加しその間のＳＤ電流を検出するＳＤ電流検出回路１８と、ソース電極とゲート電極の間に可変電圧を印加しその間のゲート電圧を検出するゲート電圧印加回路１９と、半導体チップに可変磁場を印加する磁場発生装置２０とを備える。 （もっと読む）

【課題】コストメリットがあり、かつ、特性の優れた高周波動作用の半導体素子を実現できるエピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】導電性を有するＳｉＣまたはＳｉからなる基材の上に、絶縁性を有する第１のIII族窒化物からなる下地層をＭＯＣＶＤ法によって、表面に実質的に非周期的な凹凸構造を有するようにエピタキシャル形成し、下地層の上に、ＧａＮからなるチャネル層をエピタキシャル形成し、チャネル層の上に、Ａｌ_xＧａ_1-xＮ（０＜ｘ＜１）からなる障壁層をエピタキシャル形成する。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗が低く、耐圧性及びチャネル移動度が高い電界効果トランジスタ及び電界効果トランジスタの製造方法を提供すること。
【解決手段】ＭＯＳ構造を有し、窒化物系化合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所定の導電型を有する半導体層と、エピタキシャル成長によって前記半導体層とソース電極およびドレイン電極のそれぞれとの間に形成された、前記所定の導電型とは反対の導電型を有するコンタクト層と、エピタキシャル成長によって前記ドレイン電極側のコンタクト層と前記半導体層との間にゲート絶縁膜を介してゲート電極と重畳するように形成された、前記所定の導電型とは反対の導電型を有するとともに該コンタクト層よりもキャリア濃度が低い電界緩和層と、を備える。 （もっと読む）

常時オフ半導体デバイスが提供される。ＩＩＩ族窒化物バッファ層が提供される。ＩＩＩ族窒化物バリア層がＩＩＩ族窒化物バッファ層上に設けられる。非伝導性スペーサ層がＩＩＩ族窒化物バリア層上に設けられる。ＩＩＩ族窒化物バリア層およびスペーサ層がエッチングされてトレンチを形成する。トレンチはバリア層を貫いて延びてバッファ層の一部を露出させる。誘電体層がスペーサ層上およびトレンチ内に形成され、ゲート電極が誘電体層上に形成される。半導体デバイスの形成に関連する方法も提供される。
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【課題】１つのデバイスによってノーマリオフ型で、低損失の双方向スイッチ機能を有するデバイスを実現する。
【解決手段】本発明の双方向スイッチング素子は、一の導電型を有する動作層と、前記動作層上に形成された第１の電極及び第２の電極と、前記動作層内であって、前記第１の電極に接して形成された反対導電型を有する第１のコンタクト層と、前記動作層内であって、前記第２の電極に接して形成された反対導電型を有する第２のコンタクト層と、前記動作層上で、絶縁膜を介して、第１の電極と第２の電極間の中心線に対して略対称に形成された少なくとも１つのゲート電極と、前記ゲートに対応する部分の動作層に形成されたチャネル部と、前記第１のｎ形半導体層と前記第２のｎ形半導体層の間に少なくとも１つ形成され、前記第１のコンタクト層及び前記第２のコンタクト層よりも低い不純物濃度の反対導電型を有する電界緩和層とを備える。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流の増大、及び電流コラプス現象によるオン抵抗の増大を抑制できる窒化物系化合物半導体装置を提供する。
【解決手段】III族窒化物系化合物半導体からなる半導体層２と、半導体層２上に配置されたソース電極３及びドレイン電極４と、半導体層２上にソース電極３とドレイン電極４との間に配置された絶縁膜６と、絶縁膜６に設けられた開口部で半導体層２に接する有機半導体層７と、開口部の有機半導体層７上に配置されたゲート電極５とを備える。 （もっと読む）