【課題】しきい電圧の変動を減らした高電子移動度トランジスタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】化合物半導体を含む基板上に形成され、二次元電子ガスチャネルとデプリーション領域とを備えるチャネル層と、二次元電子ガスチャネルに対応するように、チャネル層上に形成された第１チャネル供給層と、チャネル層のデプリーション領域及び第１チャネル供給層の一部の領域上に形成されたデプリーション層と、第１チャネル供給層上に形成され、デプリーション領域を挟んで対向するソース及びドレイン電極と、デプリーション層上に形成されたゲート電極と、を備え、第１チャネル供給層より分極率が小さい第２チャネル供給層を、チャネル層のデプリーション領域及び第１チャネル供給層の一部の領域上に備え、デプリーション層が第２チャネル供給層上に備えられる、高電子移動度トランジスタである。 （もっと読む）

【課題】第１の極性を有する第１の化合物半導体層と共にこれと逆極性（第２の極性）の第２の化合物半導体層を用い、化合物半導体層の再成長をすることなく、第２の極性に対応した導電型の含有量が実効的に、容易且つ確実に所期に制御された、複雑な動作を可能とする信頼性の高い高耐圧の化合物半導体装置を得る。
【解決手段】第１の極性を有する電子走行層２ｂと、電子走行層２ｂの上方に形成された第２の極性を有するｐ型キャップ層２ｅと、ｐ型キャップ層２ｅ上に形成された第１の極性を有するｎ型キャップ層２ｆとを有しており、ｎ型キャップ層２ｆは、厚みの異なる部位２ｆａ，２ｆｂを有する。 （もっと読む）

【課題】薄いキャップ層を用いるも、応答速度が速く、ピンチオフ不良等のデバイス特性の劣化を抑止して安定なノーマリオフ動作を実現する信頼性の高い高耐圧の化合物半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｓｉ基板１上に化合物半導体積層構造２が形成され、化合物半導体積層構造２は、電子走行層２ａと、電子走行層２ａの上方に形成された電子供給層２ｃと、電子供給層２ｃの上方に形成されたキャップ層２ｄとを有しており、キャップ層２ｄは、電子走行層２ａ及び電子供給層２ｃと分極が同方向である第１の結晶２ｄ₁と、電子走行層２ａ及び電子供給層２ｃと分極が逆方向である第２の結晶２ｄ₂とが混在する。 （もっと読む）

【課題】内蔵する環流ダイオードの順方向電圧が低く、高耐圧で、低オン抵抗の、ノーマリオフ型の窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】窒化物半導体装置は、基板１、第１の窒化物半導体層３、第２の窒化物半導体層４、及び第２の窒化物半導体層上４に設けられた、ソース電極５、ドレイン電極６、第１のゲート電極９、ショットキー電極１０、第２のゲート電極１２、を備える。第２の窒化物半導体層４と第１の窒化物半導体層３との界面には、２次元電子ガスが形成される。第１のゲート電極９はノーマリオフ型ＦＥＴ２０のゲート電極であり、ソース電極５とドレイン電極６との間に設けられる。ショットキー電極１０は、第１のゲート電極９とドレイン電極６との間に設けられる。第２のゲート電極１２はノーマリオン型ＦＥＴ２１のゲート電極であり、ショットキー電極１０とドレイン電極６との間に設けられる。 （もっと読む）

【課題】大電流かつ高耐圧な窒化物系半導体デバイスを提供する。
【解決手段】基板１０と、基板１０の上方に形成された電子走行層３０と、電子走行層３０上に形成された、電子走行層３０とバンドギャップエネルギーの異なる電子供給層４０と、電子供給層４０上に形成されたドレイン電極８０と、ドレイン電極８０に流れる電流を制御するゲート電極７０と、ゲート電極７０をはさんでドレイン電極８０の反対側に形成されたソース電極９０とを備え、ゲート電極７０とドレイン電極８０との間の電子走行層３０の表面には、２次元電子ガスの濃度が他の領域より低い複数の低濃度領域３２が、互いに離れて形成されている、窒化物系半導体デバイス１００。 （もっと読む）

【課題】トランジスタのチャネル部の異常を簡易且つ正確に検出できるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】複数の半導体層で形成されて、ゲート電極にゲート電圧を印加されることによってドレイン電極−ソース電極間が導通し、ゲート電圧によって半導体層内で正孔と電子とが結合して発光する電界効果トランジスタ１１，１２と、ゲート電圧を制御する駆動部２１と、トランジスタ１１，１２の発光量を検出する光検出部２３１，２３２とを備え、駆動部２１は、光検出部２３１，２３２の検出結果に基づいて、トランジスタ１１，１２の異常を判定し、この判定結果に基づいてゲート電圧を制御する。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗を十分なレベルにまで低減させる。
【解決手段】半導体装置は、半導体デバイス１と、制御装置２とを備える。半導体デバイス１において、本体部３では、半導体層３３と第２の半導体層３４とが積層し、半導体層３３と第２の半導体層３４との間の界面の半導体層３３側にチャネル領域３６が形成される。ソース電極４１およびドレイン電極４２は、チャネル領域３６に電気的に接続されるように本体部３の上に離隔して設けられている。ゲート電極４３は、ソース電極４１とドレイン電極４２との間であって第２の半導体層３４の上方に設けられている。制御装置２は、ゲート電極４３へのゲート電圧を調節してチャネル領域３６において電子９１を移動させるとともに、チャネル領域３６において電子９１を移動させているときに、チャネル領域３６のバンドギャップより大きいエネルギーの光を光源５が半導体層３３に照射するように光源５を制御する。 （もっと読む）

【課題】２ＤＥＧをチャンネルとして用いる半導体装置において、不純物イオンの侵入による悪影響を排除する。
【解決手段】第１の半導体層である電子走行層１１上に、第２の半導体層である電子供給層１２が形成されている。これらの界面（ヘテロ接合界面）における電子走行層１１側に、２次元電子ガス（２ＤＥＧ）層１３が形成される。ソース電極１４からドレイン電極１５の間の２ＤＥＧ層１３が形成された領域がこの半導体装置１０におけるチャンネル領域となる。このチャンネル領域上の絶縁層１７上において、第１のフィールドプレート１８が形成されている。すなわち、第１のフィールドプレート１８は、２つの主電極のうちの一方から他方に達するチャンネル領域上を覆うように形成されている。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ゲート−ソース間において所定電圧を超えると急峻な電流が流れるダイオード特性を示す半導体素子の高負荷時の消費電力低減および駆動回路の低負荷時の損失低減を図るだけでなく、過電圧、過電流、過消費電力を防止する保護機能と、当該半導体素子の損失を低減する機能を有する駆動回路の提供を目的とする。
【解決手段】駆動回路におけるゲート制御手段（２，１２，２２，３２）は、ゲート−ソース間において所定電圧を超えると急峻な電流が流れるダイオード特性を示す半導体素子（１）の動作状態を検出する動作状態検出手段（４，５，６）から入力された半導体素子の動作状態を示す信号に応じて、半導体素子のゲートに供給する電圧または電流を制御するよう構成されている。 （もっと読む）

【課題】インバータ等に適用される半導体デバイスとし単方向デバイスを適用した場合に、負荷からの還流電流が流れるタイミングは、還流ダイオードを通して流れるためダイオードにおける損失を取り除けないという課題があった。
【解決手段】第一ゲート端子２、第二ゲート端子３、ドレイン端子４、ソース端子５を備え、第一ゲート端子２、第二ゲート端子３を各オンオフすることで４つの動作モードを有する双方向スイッチ１を使用し、還流電流が流れるタイミングに応じて、第三モードで通電するように前記第一ゲート端子２、および第二ゲート端子３を駆動させる同期制御手段を備えるので、還流ダイオードによる損失を無くすことができ、損失が少なく効率の良いインバータを提供できる双方向スイッチの駆動方法を提供する。 （もっと読む）

【課題】インバータ等に適用される半導体デバイスとし単方向デバイスを適用した場合に、負荷からの還流電流が流れるタイミングは、還流ダイオードを通して流れるためダイオードにおける損失を取り除けないという課題があった。
【解決手段】第一ゲート端子２、第二ゲート端子３、ドレイン端子４、ソース端子５を備え、第一ゲート端子２、第二ゲート端子３を各オンオフすることで４つの動作モードを有する双方向スイッチ１を使用し、還流電流が流れるタイミングに応じて、第三モードで通電するように前記第一ゲート端子２、および第二ゲート端子３を駆動させる同期制御手段を備えるので、還流ダイオードによる損失を無くすことができ、損失が少なく効率の良いインバータを提供できる双方向スイッチの駆動方法を提供する。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗の増加を抑制すると共にリーク電流を低減させることができる半導体装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る半導体装置は、ノンドープＩｎＧａＡｓ層８と、ノンドープＩｎＧａＡｓ層８上に形成された、第１リセス部を備えるＳｉドープＧａＡｓ層１と、ノンドープＩｎＧａＡｓ層８とＳｉドープＧａＡｓ層１との間に形成され、第１リセス部内に設けられた第２リセス部を備える、ノンドープオーダ系ＩｎＧａＰ層４とその上に形成されるノンドープＧａＡｓ層３からなる２層構造半導体層と、第２リセス部内において、ノンドープＩｎＧａＡｓ層８上に設けられたＣドープＧａＡｓ層１３と、ＣドープＧａＡｓ層１３と、ノンドープＧａＡｓ層３及びノンドープオーダ系ＩｎＧａＰ層４の界面との間に設けられると共に、ノンドープオーダ系ＩｎＧａＰ層４とＣドープＧａＡｓ層１３との間の一部には設けられていない側壁絶縁膜１７とを備える。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ動作を可能にし、かつしきい値電圧を自由に制御出来るＧａＮ系ＭＯＳＦＥＴを提供する。
【解決手段】ｐ−ＧａＮからなる電子走行層１３とゲート電極１８との間にゲート絶縁膜１５が形成されたＧａＮ系ＭＯＳＦＥＴ１０である。ゲート電極１８は、ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる。ゲート電極１８は、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる第１のゲート層１９と、この上に形成されたｐ型ＧａＡｓからなる第２のゲート層２０と、この上に形成された金属層（ＡｕＧｅ／Ａｕ電極）２１とを有する。ＡｌＧａＩｎＰ混晶の混晶比を変化させることにより、しきい値電圧を制御することが出来る。 （もっと読む）

【課題】 窒化物半導体表面の自然酸化や熱処理による表面劣化を防止し、良好なショットキー特性を有する半導体装置を提供する。
【解決手段】 基板１０１に、不純物を積極的に注入することなく形成されたＧａＮ緩衝層１０２、ＧａＮ緩衝層１０２よりもバンドギャップが大きい第２の窒化物半導体を材料とするＡｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ障壁層１０３、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_1-x-yＮ障壁層１０３の上面にあって、この上面にオーミックコンタクトするソース電極１０５、ドレイン電極１０７、ソース電極１０５、ドレイン電極１０７の間に設けられたゲート電極１０６を形成して半導体装置製造する。そして、ゲート電極１０６を、第２の窒化物半導体よりも小さなバンドギャップを有するｎ型不純物が積極的に注入された高濃度ｎ型Ｇａ_aＩｎ_1-aＮゲート電極１０６ａ、ゲート電圧伝送用電極１０６ｂによって構成する。 （もっと読む）

【課題】電流コラプスを十分に緩和し、ＧａＮトランジスタが本来有している低いオン抵抗を利用した高効率の電力変換装置を実現できるようにする。
【解決手段】電力変換装置は、電源が接続される入力端Ｖ_in1と、電源から供給された電力をスイッチングする第１のスイッチング素子１０とを備えている。第１のスイッチング素子１０は、基板１１の上に形成された窒化物半導体からなる半導体層積層体１３と、半導体層積層体１３の上に形成されたゲート電極１８、第１のオーミック電極１６及び第２のオーミック電極１７と、基板１１の裏面に形成された裏面電極２０とを有している。裏面電極２０には第２のオーミック電極１７との間の電位差が小さくなるように入力端Ｖ_in1に接続された電源から電位が供給される。第１のスイッチング素子１０がオン状態の場合には、裏面電極２０に正電圧のバイアスが印加される。 （もっと読む）

【課題】ウェットエッチングの際に所定の位置で確実にエッチストップすることができる構造を提供する。
【解決手段】電流狭窄層（窒化物半導体層３）と接しており、かつ電流狭窄層（窒化物半導体層３）よりも基板１側に位置する窒化物半導体層２に遷移金属を導入する。窒化物半導体層２がｎ型導電型の場合は正孔を捕獲する準位を形成する遷移金属（Ｔｉ）、またｐ型導電型の場合は電子を捕獲する準位を形成する遷移金属（Ｃｕ）を導入する。この構成に対して、ＰＥＣエッチングを行うと、電流狭窄層（窒化物半導体層３）と窒化物半導体層２の界面近傍で確実なエッチストップが得られ、デバイス特性の安定化が可能である。 （もっと読む）

半導体デバイスが、第１の閉じ込め層（３２）上に活性層（３１）を備える。活性層（３１）は厚さ２０ｎｍ未満のα−Ｓｎ層を備える。第１の閉じ込め層（３２）は、α−Ｓｎより広いバンドギャップの材料から形成され、α−Ｓｎとこの材料間のバンドギャップオフセットは活性層への電荷キャリアの閉じ込めを可能にし、活性層は量子井戸として作用する。類似の第２の閉じ込め層（３４）が活性層（３１）上に形成されてもよい。半導体デバイスはｐ−ＦＥＴであってもよい。このような半導体デバイスの製造方法もまた説明されている。
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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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エンハンスメントモードＧａＮトランジスタ、及びその製造方法を提供する。エンハンスメントモードＧａＮ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、ドレインコンタクト及びソースコンタクトと、アクセプタ型ドーパント元素を含有するゲートＩＩＩ−Ｖ族化合物と、ゲートメタルとを含み、ゲートＩＩＩ−Ｖ族化合物とゲートメタルとが、セルフアラインされるように単一のフォトマスクプロセスで形成され、ゲートメタルの底部とゲート化合物の頂部とが同じ寸法を有する。エンハンスメントモードＧａＮトランジスタはまた、オーミック金属からなるフィールドプレートを含んでいてもよく、ドレインのオーミック金属と、ソースのオーミック金属と、フィールドプレートとが、単一のフォトマスクプロセスによって形成され得る。
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半導体結晶、及びそれを形成する方法を提供する。当該方法は、ドーパント及びＩＩＩ族元素を含有するガスのフローを供給し、その後、ドーパント及びＩＩＩ族元素を含有するガスのフローを停止し、温度を低下させ、ＩＩＩ族元素を含有するガスのフローを再開し、そして、温度を上昇させることを含む。
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