【課題】ノーマリオフ特性が安定的に得られる窒化物半導体装置を提供すること。

【解決手段】基板１と、基板１上に形成され、且つ、ヘテロ接合界面２２ａを有する窒化物半導体層２と、窒化物半導体層２に形成されたリセス３と、を備える窒化物半導体装置であって、
窒化物半導体層２は、基板１上に形成されたＡｌｘ１Ｉｎｘ２Ｇａ１−ｘ１−ｘ２Ｎ（０≦ｘ１＜１、０≦ｘ２≦１、０≦（ｘ１＋ｘ２）≦１）からなるキャリア走行層２２と、キャリア走行層２２上に形成されたＡｌｙＧａ１−ｙＮ（０＜ｙ≦１、ｘ１＜ｙ）からなる第１の層２３１、第１の層２３１上に形成されたＧａＮからなる第２の層２３２、及び、第２の層上に形成されたＡｌｚＧａ１−ｚＮ（０＜ｚ≦１、ｘ１＜ｚ）からなる第３の層２３３を有するキャリア供給層２３と、を備え、
凹部３は、第３の層２３３を貫通し、凹部底面３１において第２の層２３２の主面が露出するように形成される。 （もっと読む）

【課題】工程増を最小限とした簡便な手法で、基板に反りを生ぜしめることなく、また基板上方の化合物半導体層の結晶性を損なうことなく確実な素子分離を実現し、信頼性の高い装置構成を得る。
【解決手段】ＳｉＣ基板１上の素子分離領域に相当する部位にマスク２を形成し、マスク２を覆うようにＳｉＣ基板１上に緩衝層３を第１の温度で形成し、第１の温度より高い第２の温度で加熱処理して緩衝層３のうちＳｉＣ基板１上の部位を結晶化し、緩衝層３の上方に化合物半導体層１０を形成して、化合物半導体層１０のマスク２の上方に相当する部位を素子分離領域とする。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板の上に形成され、優れた高周波特性を有する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、シリコン基板１０１と、シリコン基板１０１の上に形成された窒化物半導体からなるバッファ層１０２と、バッファ層１０２の上に形成された窒化物半導体からなる能動層１０３とを備えている。バッファ層は、シリコン基板１０１と接して形成された第１の層１２１と、第１の層１２１及び能動層１０３と接して形成された第２の層１２２とを含む。第１の層１２１と第２の層１２２との界面における炭素濃度は、１×１０¹⁹原子／ｃｍ³以上且つ１×１０²¹原子／ｃｍ³以下であり、第２の層１２２は、炭素濃度が第１の層１２１と接する部分において最も高く、能動層１０３と接する部分において最も低い。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流を抑制する、窒化物半導体からなるリセスゲート構造のヘテロ接合ＦＥＴ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のヘテロ接合ＦＥＴは、窒化物半導体からなるヘテロ接合ＦＥＴであって、バリア層４０とバリア層４０の上に形成されたキャップ層５０を含む半導体層と、半導体層に下部を埋没するようにして半導体層上に設けられたゲート電極１００と、ゲート電極１００の両側に離間して半導体層上に夫々設けられたソース電極８０及びドレイン電極９０とを備える。キャップ層５０は、少なくとも表面側で、少なくともゲート電極１００のドレイン電極９０側の側面に接する領域に、アクセプタ準位を形成する不純物がドーピングされるドーピング領域６０を備える。 （もっと読む）

III-V族半導体装置における導電性の改善について示した。第1の改良は、チャネル層とは幅の異なるバリア層を有することである。第2の改良は、金属／Si、Ge、またはシリコン-ゲルマニウム／III-Vスタックの熱処理により、Siおよび／またはゲルマニウムドープIII-V層に、金属-シリコン、金属-ゲルマニウム、または金属-シリコンゲルマニウム層を形成することである。次に、金属層が除去され、金属-シリコン、金属-ゲルマニウム、または金属シリコンゲルマニウム層上に、ソース／ドレイン電極が形成される。第3の改良は、III-Vチャネル層上に、IV族元素および／またはVI族元素の層を形成し、熱処理し、III-Vチャネル層に、IV族および／またはVI族化学種をドープすることである。第4の改良は、III-V装置のアクセス領域に形成された、パッシベーション層および／またはダイポール層である。
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【課題】 第１半導体層と第２半導体層とのヘテロ接合により第１半導体層に二次電子ガス層を生じさせつつ、ソース電極とドレイン電極との間の通電状態を切り換えるためのゲート電圧のしきい値を所定の値に調整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１０では、サファイア基板１１上に、ｉ型のＧａＮからなるＧａＮ層１３と、ｉ型のＧａＮと格子定数が異なるｉ型のＡｌＧａＮからなるＡｌＧａＮ層１４と、ｉ型のＡｌＧａＮよりもエッチングレートが小さいｉ型のＡｌＩｎＮからなるＡｌＩｎＮ層１５とが順に形成されている。ＡｌＩｎＮ層１５の上端から途中まで伸びている溝２５が形成されており、その溝２５の底部の少なくとも一部にゲート電極２６がショットキー接続されている。 （もっと読む）

本開示の実施形態により、例えば横型電界効果トランジスタなどの集積回路デバイスに歪みを与える技術及び構成が提供される。集積回路デバイスは、半導体基板と、該半導体基板と結合された第１のバリア層と、第１のバリア層に結合された、第１の格子定数を持つ第１の材料を有する量子井戸チャネルと、量子井戸チャネルに結合されたソース構造とを含む。ソース構造は、第１の格子定数とは異なる第２の格子定数を持つ第２の材料を有し、量子井戸チャネルに歪みを与える。その他の実施形態も開示される。
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【課題】 チャネルの高い移動度を得ながら、かつ、縦方向耐圧およびゲート電極端における耐圧の両方の耐圧性能を確実に得ることができる、半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 ｎ型ドリフト層および該ｎ型ドリフト層上に位置するｐ型層を含むＧａＮ系積層体に、開口部が設けられ、開口部を覆うように位置する、チャネルを含む再成長層と、再成長層に沿って該再成長層上に位置するゲート電極とを備え、開口部はｎ型ドリフト層に届いており、ゲート電極の端は、平面的に見てｐ型層から外れた部分がないように位置していることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】複数に分割された接続部とこれらの接続部の間に形成された抵抗体とが、電極パッドにより良好に接続される半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】複数のＦＥＴ１２が化合物半導体基板１１上に並列に形成され、ゲートパッド２７が複数に分割された半導体装置の製造方法であって、化合物半導体基板１１上に抵抗体２２を形成する工程と、抵抗体２２上にこの抵抗体２２を保護する保護パターン２３を形成する工程と、複数のＦＥＴ１２、抵抗体２２および保護パターン２３を含む化合物半導体基板１１上に保護膜２４を形成する工程と、複数のＦＥＴ１２の各電極１３、１４、１５をそれぞれ接続する電極接続部１７、１８、２１上および保護パターン２３上の保護膜２４をエッチングにより除去する工程と、エッチングにより除去した位置に電極パッド２５、２６、２７を形成する工程と、を具備する。 （もっと読む）

【課題】電界緩和効果が大きいフィールドプレート構造を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置１０は、基板１１上に形成された窒化物半導体層と、窒化物半導体層と電気的接触をして形成されたソース電極１５と、窒化物半導体層と電気的接触をして形成されたドレイン電極１６と、ソース電極とドレイン電極との間の窒化物半導体層上に形成されたゲート電極１７と、ゲート電極とドレイン電極との間の窒化物半導体層の表面に形成されたキャップ層１８と、キャップ層を覆うパシベーション層１９と、キャップ層１８とパシベーション層１９から成る層の上にゲート電極の一部として形成されたフィールドプレート２０と、を備え、キャップ層は、窒化物半導体層の材料の組成の一部の組成を含む組成から成る材料から成り、２〜５０ｎｍの厚さを有し、キャップ層のゲート電極側の端部には、６０°以下のテーパ角が設けられ、斜面が形成されている。 （もっと読む）

【課題】小型かつ高性能な半導体装置を提供すること。
【解決手段】ＳｉＣ基板１１上に形成された第１のＧａＮ層１２と、第１のＧａＮ層１２上に形成されたソースパッド２３と、第１のＧａＮ層１２上に形成された複数の円柱状のＧａＮ層１４と、これらの円柱状のＧａＮ層１４の上端に接するように形成された第２のＧａＮ層１６と、第２のＧａＮ層１６上に形成されたドレインパッド２５と、を具備する半導体装置であって、複数の円柱状のＧａＮ層１４は、それぞれ下から順にソース領域１８、ゲート領域１９、ソース領域よりも径が細いドレイン領域１７からなり、ソース領域１８の周囲には第１の絶縁膜２０、ゲート領域１９の周囲にはゲート電極２１、ドレイン領域１７の周囲には所定の空間を介して第２の絶縁膜２２がそれぞれ形成される。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流の増大を抑制する、窒化物半導体からなるリセスゲート構造のヘテロ接合ＦＥＴ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の窒化物半導体からなるヘテロ接合電界効果トランジスタは、バリア層４と、バリア層４上に設けられたキャップ層５と、キャップ層５に下部を埋没するようにしてキャップ層５上に設けられたゲート電極１０と、ゲート電極１０の両側に離間して夫々設けられたソース電極９及びドレイン電極８と、を備える。ゲート電極１０とドレイン電極８の間である第１領域及びゲート電極１０とソース電極９の間である第２領域のうち、少なくとも第１領域のキャップ層５において少なくとも１箇所にトレンチが形成される。 （もっと読む）

縦型トランジスタ装置は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料から形成される基板（１００）と、少なくとも部分的に基板内に収容される多層スタック（１１６）とを備える。多層スタックは、基板（１００）に隣接して配置される半絶縁層（１０８）と、第１のＩＩＩ−Ｖ族半導体材料から形成されており、半絶縁層に隣接して配置される第１の層（１１０）とを備える。多層スタック（１１６）はまた、第２のＩＩＩ−Ｖ族半導体材料から形成されて、第１の層（１１０）に隣接する第２の層（１１２）と、第１の層と第２の層との界面に形成されるヘテロ接合部とを備える。
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【課題】窒化物半導体による分極接合を用いた半導体素子において、高い歩留まりで高性能な素子を作製する。
【解決手段】Ｉｎ_ａＧａ_１−ａＮチャネル層９、Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎバリア層１０、およびＩｎ_ｂＧａ_１−ｂＮキャップ層１１により分極接合を形成する（０≦ａ、ｂ、ｃ＜０．０２）。また、上記バリア層の膜厚Ｔ及びＡｌ組成ｘは、４１＜Ｔ＜３１０（単位：ｎｍ）、０．０８≦ｘ＜０．１２、又は３０＜Ｔ＜１５０、０．１２≦ｘ＜０．１６、又は２４＜Ｔ＜９２、０．１６≦ｘ＜０．２０、又は１９＜Ｔ＜６２、０．２０≦ｘ＜０．２４、又は１６＜Ｔ＜４５、０．２４≦ｘ＜０．２８、又は１４＜Ｔ＜３４、０．２８≦ｘ＜０．３２、又は１２＜Ｔ＜２７、０．３２≦ｘ＜０．３６、又は１１＜Ｔ＜２２、０．３６≦ｘ＜０．４０のいずれかの範囲にある。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗を低く、移動度を高く、かつピンチオフ特性を良好にした上で、ドレイン電圧を増大させてもキンク現象が生じない、大電流用の、半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】開口部２８が設けられたＧａＮ系積層体１５と、チャネルを含む再成長層２７と、ゲート電極Ｇと、ソース電極Ｓと、ドレイン電極Ｄとを備え、再成長層２７は電子走行層２２および電子供給層２６を含み、ＧａＮ系積層体には再成長層に開口部でその端面が被覆されるｐ型ＧａＮ層６が含まれ、そのｐ型ＧａＮ層にオーミック接触するｐ部電極１１を備えることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ特性を実現する高電子移動度トランジスタを提供する。
【解決手段】チャネル層２５が第１のバリア層２７上に設けられると共に第１のバリア層２７と第１のヘテロ接合３３を成す。また、チャネル層２５は圧縮歪みを内包して、チャネル層２５のピエゾ電界ＰＺＣ２は支持基体１３から第１のバリア層２７への方向に向く。第１のヘテロ接合３３がIII族窒化物領域２３のｃ軸方向に対して４０度以上８５度以下及び１４０度以上１８０度未満の角度範囲の傾斜角αで傾斜した基準軸ベクトルに垂直な平面に沿って延在するとき、ゲート電極１９直下におけるチャネル層２５におけるピエゾ電界ＰＺＣ２の大きさをｃ面上のトランジスタにおけるピエゾ電界の大きさに比べて小さくできて、有限な大きさのピエゾ電界を残しながらノーマリオフ特性が実現される。 （もっと読む）

【課題】外部磁場を用いることなく、電子スピン共鳴を生じさせること。
【解決手段】本発明は、半導体からなり、電子の走行方向に対し交差する方向に第１のスピン軌道相互作用に起因した一定の第１有効磁場が生じるチャネル１８と、前記チャネル内に前記第１有効磁場に起因して生じた前記電子のスピン分離エネルギに対応する周波数の交流電界を生じさせることにより、前記チャネル内に前記電子の走行方向および前記第１有効磁場の方向に交差する方向に第２スピン軌道相互作用に起因した交流の第２有効磁場を発生させる電極２４と、を具備する電子スピン共鳴生成装置である。 （もっと読む）

【課題】ショットキー接合の逆方向特性についての信頼性が高い半導体素子を実現可能な、半導体素子用のエピタキシャル基板を提供する。
【解決手段】下地基板１の上にIII族窒化物層群を（０００１）結晶面が基板面に対し略平行となるよう積層形成した半導体素子用エピタキシャル基板１０が、Ｉｎ_x1Ａｌ_y1Ｇａ_z1Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１、ｚ１＞０）なる組成の第１のIII族窒化物からなるチャネル層３と、Ｉｎ_x2Ａｌ_y2Ｎ（ｘ２＋ｙ２＝１、ｘ２＞０、ｙ２＞０）なる組成の第２のIII族窒化物からなる障壁層５とを備え、第２のIII族窒化物が、短距離規則度パラメータαが０＜α＜１の範囲をみたす短距離規則混晶であるようにする。 （もっと読む）

【課題】本発明は、耐圧特性を維持したままアクセス抵抗を低減して高速動作が可能な窒化物半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による窒化物半導体装置は、窒化物半導体を用いたヘテロ接合電界効果型の半導体装置であって、基板１上に順次積層して形成されたチャネル層３およびバリア層４と、バリア層４上に離間して形成されたソース電極５およびドレイン電極６とを備え、ソース電極５およびドレイン電極６のそれぞれの下方であり、かつ、バリア層４の表面からチャネル層３の少なくとも一部までの領域に対して、不純物拡散を行うことによって不純物拡散領域２２を設け、バンドギャップを変化させることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】オーミック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組成比よりも大きくなるように形成する。 （もっと読む）