【課題】ノーマリーオフ特性を具現すると共にゲートリーク電流を抑制する窒化物半導体素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】第１の窒化物層３１とその材料より広いエネルギバンドギャップを有する材料を含む第２の窒化物層３３とが異種接合され、接合界面寄りに２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャネルが形成された窒化物半導体層３０と、その上にオミック接触されたソース電極５０と、これから離間して窒化物半導体３０層上にオミック接触されたドレイン電極６０と、ソース電極５０とドレイン電極６０との間の窒化物半導体層３０上に、これらから離間して形成されたＰ型窒化物層４０と、この上に形成されたＮ型窒化物層１４０と、ソース側の側壁が、Ｐ型窒化物層４０及びＮ型窒化物層１４０のソース側の側壁と整列するようにＮ型窒化物層１４０上に接触させたゲート電極７０とを含む。 （もっと読む）

【課題】耐圧を高めた窒化物半導体素子及び製造方法を提供する。
【解決手段】第１の窒化物層３１と該第１の窒化物層３１の材料より広いエネルギバンドギャップを有する材料を含む第２の窒化物層３３とが異種接合され、該接合界面寄りに２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャネルが形成された窒化物半導体層３０と、窒化物半導体層３０上にオーミック接触されるソース電極５０とドレイン電極６０と、ソース電極５０とドレイン電極６０との間の窒化物半導体層３０上に形成され、ソース電極５０から所定距離だけ離間された第１の側壁からドレイン側へ長く形成された多数のＰ型窒化物半導体セグメント８０と、ソース電極５０とドレイン電極６０との間でソース電極５０に近く形成され、多数のＰ型窒化物半導体セグメント８０間の窒化物半導体層３０上及びＰ型窒化物半導体セグメント８０上に接触されるゲート電極７０とを含む。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層をチャネルとして用いたトランジスタにおいて、オン抵抗を低くしつつ、閾値電圧を高くする。
【解決手段】キャップ層４００と障壁層３００の界面、及びチャネル層２００とバッファ層１００の界面には圧縮歪が生じており、障壁層３００とチャネル層２００の界面には引張り歪が生じている。このため、キャップ層４００と障壁層３００の界面、並びにチャネル層２００とバッファ層１００の界面において、負の電荷が正の電荷よりも多くなっており、障壁層３００とチャネル層２００の界面において、正の電荷が負の電荷よりも多くなっている。チャネル層２００は、第１層、第２層、及び第３層の積層構造を有している。第２層は、第１層及び第３層よりも電子親和力が大きい。 （もっと読む）

【課題】貫通する開口を備える保護層を基板上に形成し、さらにこの開口の中にゲート電極を形成することによって、トランジスタを作製する。
【解決手段】ゲート電極の第１の部分は、開口の外側に存在する保護層の表面部分で横方向に延在し、ゲート電極の第２の部分は、保護層から間隔を空けて配置され、第１の部分を越えて横方向に延在する。関連したデバイスおよび作製方法も述べられる。 （もっと読む）

【課題】半導体装置について、小型化を図りつつ、ドレイン耐圧を向上する。
【解決手段】ゲート電極２０と、ゲート電極２０と離間するソース電極２４と、平面視でゲート電極２０からみてソース電極２４の反対側に位置し、かつゲート電極２０と離間するドレイン電極２２と、平面視でゲート電極２０とドレイン電極２２の間に位置し、絶縁膜２６を介して半導体基板１０上に設けられ、かつゲート電極２０、ソース電極２４およびドレイン電極２２と離間する少なくとも一つのフィールドプレート電極３０と、絶縁膜２６中に設けられ、かつフィールドプレート電極３０と半導体基板１０を接続する少なくとも一つのフィールドプレートコンタクト４０と、を備え、平面視でフィールドプレート電極３０は、フィールドプレートコンタクト４０からソース電極２４側またはドレイン電極２２側の少なくとも一方に延伸している。 （もっと読む）

【課題】ゲート電極に臨む領域の半導体層へのダメージ層の形成を抑制して、ノーマリオフ動作を実現することができるヘテロ接合電界効果型トランジスタを備える半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】チャネル層２３とヘテロ接合を形成するバリア層２４のうち、ゲート電極２９に臨む領域を除く他の領域に、バリア層２４の伝導帯から、チャネル層２３とバリア層２４とのヘテロ界面のバンド不連続量ΔＥｃと、バリア層２４に発生する分極によるバリア層２４のゲート電極２９側とヘテロ界面側とのエネルギー差ΔＥｐとを足し合わせたエネルギー（ΔＥｃ＋ΔＥｐ）までのエネルギー深さのバンドギャップ中に準位を形成する不純物をドーピングして、不純物ドーピング領域２６を形成する。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体層をチャネルとして用いたトランジスタにおいて、閾値電圧を高くする。
【解決手段】第２窒化物半導体層２００は、Ａｌの組成比が互いに異なる複数の窒化物半導体層を順次積層した構造を有するため、Ａｌ組成が階段状に変化している。第２窒化物半導体層２００を形成する複数の半導体層は、それぞれが同一方向に分極している。そしてゲート電極４２０に近い半導体層は、ゲート電極４２０から遠い半導体層よりも、分極の強度が強く（又は弱く）なっている。すなわち複数の半導体層は、ゲート電極４２０に近づくにつれて、分極の強度が一方向に変化している。この分極の方向は、複数の半導体層内の界面において負の電荷が正の電荷よりも多くなる方向である。 （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】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】耐圧特性に優れた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）を提供する。
【解決手段】基板１２上に形成された複数の活性半導体層１６、１８を含むＨＥＭＴ１０。ソース電極２０、ドレイン電極２２、およびゲート２４は、複数の活性層１６、１８と電気的に接触して形成される。スペーサ層２６は、複数の活性層１６、１８の表面の少なくとも一部の上に形成され、ゲート２４を覆っている。フィールドプレート３０が、スペーサ層２６上に形成されて、ソース電極２２に電気的に接続され、このフィールドプレート３０はＨＥＭＴ１０内の最高動作電界を低減する。 （もっと読む）

【課題】半導体素子、例えばＦＥＴのソース領域にショットキー電極を形成し、ゲート電極をソース電極の一部領域と窒化物半導体領域の一部に形成することによって、ノーマリ−オフまたはエンハンスメントモード動作する半導体素子及び製造方法を提供する。
【解決手段】基板１０上に配設され、内部に２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャネルを形成する窒化物半導体層３０と、該窒化物半導体層３０にオミック接合されたドレイン電極５０と、該ドレイン電極５０と離間して配設され、該窒化物半導体層３０にショットキー接合されたソース電極６０と、該ドレイン電極５０と該ソース電極６０との間の窒化物半導体層３０上及び該ソース電極６０の少なくとも一部上にかけて形成された誘電層４０と、該ドレイン電極５０と離間して誘電層４０上に配設され、一部が誘電層４０を挟んでソース電極６０のドレイン方向のエッジ部分上に形成されたゲート電極７０とを含む。 （もっと読む）

【課題】高耐圧及び高電流の動作が可能な半導体素子及びその製造方法を提案する。
【解決手段】内部に２次元電子ガス（２ＤＥＧ）チャンネルを形成する窒化物半導体層３０と、窒化物半導体層３０にオーミック接合されたドレイン電極５０と、ドレイン電極５０の方向に突出した多数のパターン化された突起６１を備え、内部に窒化物半導体層３０にオーミック接合されるオーミックパターン６５を含むソース電極６０と、ドレイン電極５０とソース電極６０との間の窒化物半導体層３０上に、且つ、パターン化された突起６１を含んでソース電極６０上の少なくとも一部に亘って形成された誘電層４０と、一部が、誘電層４０を間に置いてソース電極６０のパターン化された突起６１部分及びドレイン方向のエッジ部分の上部に形成されたゲート電極７０と、を含んでなる。 （もっと読む）

【課題】良好なオン特性を維持したまま、逆方向バイアスに対するリーク電流を低減した半導体デバイスを得る。
【解決手段】窒化物系化合物半導体からなるチャネル形成層と、チャネル形成層上に設けられ、第１の窒化物系化合物半導体からなる第１の半導体層、および、第２の窒化物系化合物半導体からなる第２の半導体層を有する疑似混晶からなる疑似混晶層と、疑似混晶層上に設けられ、窒化物系化合物半導体からなり、チャネル形成層の多数キャリアと反対の導電型を有する導電半導体層と、導電半導体層に接する第１の電極と、チャネル形成層に電気的に接続された第２の電極と、を備える半導体デバイスを提供する。 （もっと読む）

【課題】エアブリッジの強度を向上させる。
【解決手段】半導体層上に設けられ、互いに並列に配置された複数のソースフィンガー１０と、半導体層上に設けられ、複数のソースフィンガー１０と交互に配置された複数のドレインフィンガー１２と、半導体層上に設けられ、ソースフィンガー１０とドレインフィンガー１２との間にそれぞれ配置された複数のゲートフィンガー１４と、複数のゲートフィンガー１４同士、複数のソースフィンガー１０同士、および複数のドレインフィンガー１２同士のいずれかを共通に接続するバスラインと、複数のソースフィンガー１０、複数のドレインフィンガー１２、および複数のゲートフィンガー１４のいずれかに設けられ、バスライン上を跨ぐ複数の第１エアブリッジ２４と、複数の第１エアブリッジ２４同士の間を接続し、半導体層との間に空隙を有する第２エアブリッジ２６と、を備える半導体装置。 （もっと読む）

【課題】 ＪＦＥＴ等のような低ノイズ特性が要求される半導体装置において、発生するノイズを低減すると共に、半導体装置を小さい寸法で製造する。
【解決手段】 半導体装置は、半導体層（１０１）に形成された素子分離（１０２）、第１導電型の不純物層（１０４）、第１導電型のソース領域（１０６）、第１導電型のドレイン領域（１０７）、第２導電型のゲート領域（１０５）、絶縁膜（１０８）を介して形成された制御電極（１０９）を備える。制御電極（１０９）に電圧を印加すると、半導体装置の動作中に制御電極（１０９）の下の不純物層（１０４）に空乏層を発生させることができ、キャリアは絶縁膜（１０８）と不純物層（１０４）の界面から離れて流れる。 （もっと読む）

【課題】電子移動度の低下が抑制され、かつ二次元電子ガスの閉じ込めが高められた半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】Ａｌ_aＩｎ_bＧａ_1-(a+b)Ｎ（０≦ａ，ｂ≦１、０≦ａ＋ｂ≦１）から成り、第２の窒化物半導体層３よりもバンドギャップが大きい第１の窒化物半導体層２、Ａｌ_cＩｎ_dＧａ_1-(c+d)Ｎ（０≦ｃ，ｄ≦１、０≦ｃ＋ｄ≦１）から成る第２の窒化物半導体層３、Ｉｎ_eＧａ_1-eＮ（０＜ｅ≦１）から成り、第２の窒化物半導体層３よりもバンドギャップが小さいバックバリア層４、Ａｌ_fＩｎ_gＧａ_1-(f+g)Ｎ（０≦ｆ，ｇ≦１、０≦ｆ＋ｇ≦１）から成り、第２の窒化物半導体層３とバンドギャップが等しいチャネル層５、Ａｌ_hＩｎ_iＧａ_1-(h+i)Ｎ（０≦ｈ，ｉ≦１、０≦ｈ＋ｉ≦１）から成り、チャネル層５よりもバンドギャップが大きいバリア層６を、この順に基板１に積層する。 （もっと読む）

【課題】デバイス利得、帯域幅、および動作周波数が増加するトランジスタを提供する。
【解決手段】第１のスペーサ層２８が、ゲート電極２４とドレイン電極２２との間、およびゲート電極２４とソース電極２０との間の活性領域の表面の少なくとも一部の上にある。ゲート電極２４は、ソース電極２０とドレイン電極２２に向かって延在する一般的にＴ字型の頂部３４を備える。フィールドプレート３２は、スペーサ層２８の上であって、ゲート頂部３４の少なくとも１つの区域のオーバーハングの下にある。第２のスペーサ層３０は、ゲート電極２４とドレイン電極２２との間、およびゲート電極２４とソース電極２０との間にある第１のスペーサ層２８の少なくとも一部の上と、フィールドプレート３２の少なくとも一部の上に形成される。少なくとも１つの導電性経路が、フィールドプレート３２をソース電極２０またはゲート電極２４に電気的に接続する。 （もっと読む）

【課題】電子トラッピングによる、ＤＣ特性とＲＦ特性の差を低減する。
【解決手段】トランジスタ１０は、チャネル層を有する活性領域を含み、この活性領域と接触してソースおよびドレイン電極２０，２２が形成され、このソース電極とドレイン電極との間にあって活性領域と接触したゲート２４が形成される。ゲートとドレイン電極との間およびゲートとソース電極との間の複数の活性領域の表面の少なくとも一部分上にスペーサ層２８がある。このスペーサ層上にはフィールドプレート３２があり、活性領域の上のスペーサ上をドレイン電極に向かって延びる。このフィールドプレートはさらに、活性領域の上のスペーサ層上をソース電極に向かって延びる。少なくとも１つの導電性経路３４，３６が、フィールドプレートをソース電極またはゲートに電気的に接続する。 （もっと読む）

【課題】耐圧特性の低下やゲートリーク電流の増加を生じることなく、低抵抗で高速動作可能なヘテロ接合電界効果型トランジスタおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】ヘテロ接合ＦＥＴの製造方法に関し、（ａ）チャネル層３及びチャネル層３上に形成されたバリア層４を窒化物半導体層として準備する工程と、（ｂ）窒化物半導体層上に不純物拡散源としてＺｎＯ膜９を形成する工程と、（ｃ）ＺｎＯ膜９上のドレイン電極６及びソース電極５を形成すべき領域以外に酸化膜１０を形成する工程と、（ｄ）窒化物半導体層に対して熱処理を行い、酸化膜１０が形成されていない領域の下部のチャネル層３及びバリア層４に選択的に、ＺｎＯ膜９からＺｎ及びＯを拡散させる工程とを備える。 （もっと読む）