【課題】ＧａＮ系半導体を用い耐圧の異なるトランジスタを作り分ける。
【解決手段】基板１上方に第１、第２ＧａＮ系半導体層３，４、電極層５、第１絶縁膜６を積層し、電極層５及び第１絶縁膜６をパターニングして、第１ゲート電極５と第１絶縁膜６が積層された第１構造と、第２ゲート電極５と第１絶縁膜６が積層された第２構造を形成し、第１、第２構造を覆って第２絶縁膜７を形成し、第１ゲート電極５とその両側領域を露出する第１開口８ＳＤ、第２ゲート電極５を挟んでそれぞれ一方側、他方側に配置された第２、第３開口８Ｓ，８Ｄを有する第１マスクを用いて、第２絶縁膜７を異方性エッチングし、第１開口内８ＳＤにおいて、第１構造の側面上にサイドウォール絶縁膜７ＳＷを残しつつ、第１ゲート電極を挟んでコンタクトホール９Ｓ，９Ｄを形成し、第２、第３開口内に、それぞれコンタクトホール９Ｓ，９Ｄを形成し、各コンタクトホールに電極を形成する。 （もっと読む）

【課題】複数のチャネルを有する窒化物半導体装置において、ノーマリオフかつ低オン抵抗を実現する技術を提供する。
【解決手段】第１の窒化物半導体層３，５，７と、第１の窒化物半導体層よりも禁制帯幅が大きい第２の窒化物半導体層５，６，８とが積層されたヘテロ接合体を少なくとも２つ以上有する窒化物半導体積層体１０を備え、窒化物半導体積層体１０に設けられたドレイン電極１４と、ソース電極１３と、ドレイン電極１４とソース電極１３の両者に対向して設けられたゲート電極１５，１６とを有し、ドレイン電極１４とソース電極１３は、窒化物半導体積層体１０の表面または側面に配置され、ゲート電極１５，１６は、窒化物半導体積層体１０の深さ方向に設けられた第１ゲート電極１５と、該第１ゲート電極１５と窒化物半導体積層体１０の深さ方向の配置深さが異なる第２ゲート電極１６とを有する。 （もっと読む）

【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】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】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】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】オン抵抗が低く、かつ、耐圧が高いノーマリーオフの半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１０２の上方に形成された、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるバックバリア層１０６と、バックバリア層１０６上に形成され、バックバリア層よりバンドギャップエネルギーが小さいＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなるチャネル層と１０８、チャネル層１０８にオーミック接続された第１の電極１１６，１１８と、チャネル層の上方に形成された第２の電極１２０と、を備え、バックバリア層１０６は第２の電極１２０の下方に設けられ、かつ、第２の電極１２０の下方から第１の電極の１１６，１１８下方まで連続して設けられていない半導体装置を提供する。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗が低く、かつ、Ｖｔｈが高い半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１０２の上方に、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体で形成されたバックバリア層１０６と、バックバリア層１０６上に、バックバリア層１０６よりバンドギャップエネルギーが小さいＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体で形成され、バックバリア層１０６の上方の少なくとも一部に設けられたリセス部１２２において、他の部分より膜厚が薄いチャネル層１０８と、チャネル層１０８にオーミック接合された第１の電極１１６，１１８と、少なくともリセス部においてチャネル層の上方に形成された第２の電極１２０と、を備える半導体装置を提供する。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗が低く耐圧および信頼性が高い電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】基板１上に形成されたキャリア走行層３と、前記キャリア走行層上に形成され前記キャリア走行層よりもバンドギャップエネルギーが高いキャリア供給層４ａ、４ｂと、前記キャリア供給層から前記キャリア走行層の表面または内部に到る深さまで形成されたリセス部５と、前記キャリア供給層上に形成されたドレイン電極１１と、前記リセス部に形成され、前記ドレイン電極側のキャリア供給層と重畳するように延設したゲート電極７と、前記リセス部の底面と前記ゲート電極との間に形成された第１絶縁膜６と、前記ゲート電極と前記ドレイン電極側のキャリア供給層との間に形成され前記第１絶縁膜よりも誘電率が高い第２絶縁膜８ａとを備える。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ特性を有する低オン抵抗で高耐圧の窒化物半導体素子を提供する。
【解決手段】基板上に設けられた第１導電型の窒化物半導体からなる第１半導体層５と、前記第１半導体層の上に設けられ、前記第１半導体層のシートキャリア濃度と同量のシートキャリア濃度を有する第２導電型の窒化物半導体からなる第２半導体層６と、を備える。前記第２半導体層の上には、前記第２半導体層よりも禁制帯幅が広い窒化物半導体からなる第３半導体層７が設けられる。前記第２半導体層に電気的に接続された第１主電極１０と、前記第１主電極と離間して設けられ、前記第２半導体層に電気的に接続された第２主電極２０と、をさらに備え、前記第１主電極と前記第２主電極との間において、前記第３半導体層および前記第２半導体層を貫通して前記第１半導体層に達する第１のトレンチの内部に絶縁膜３３を介して設けられた制御電極３０を備える。 （もっと読む）

【課題】主面をｍ面とするIII 族窒化物半導体で構成されたＨＦＥＴにおいて、正のしきい値電圧を高めること。
【解決手段】ＨＦＥＴ１００は、凹凸加工されたａ面サファイア基板１０１上に、ｍ面を主面とするＧａＮからなるバッファ層１０２、ノンドープのＧａＮからなるチャネル層１０３、ノンドープのＡｌＧａＮからなる障壁層１０４、酸素ドープのｎ−ＡｌＧａＮからなるキャリア供給層１０５を有している。キャリア供給層１０５は２つの領域に分離して形成されている。キャリア供給層１０５は、障壁層１０４上に選択的に再成長させて形成した層である。ゲート電極１０９にバイアスを印加しない状態では、ゲート電極１０９直下に２ＤＥＧが形成されないため、正のしきい値電圧を高めることができる。 （もっと読む）

【課題】初期故障や偶発故障の発生を低減する。
【解決手段】ＨＦＥＴ１は、下層のＧａＮ層１３およびＧａＮ層１３の一部を露出させるトレンチＴ１が形成された上層のＡｌＧａＮ層１４よりなるＩＩＩ族窒化物半導体層と、ＩＩＩ族窒化物半導体層上に形成されたゲート絶縁膜１５と、ゲート絶縁膜１５上に形成されたゲート電極１６と、を備える。少なくともゲート絶縁膜１５と接触するトレンチＴ１底部のＧａＮ層１３上面には、原子層ステップが形成されている。原子層ステップのテラス幅の平均値は、０．２μｍ以上１μｍ未満である。 （もっと読む）

【課題】ショットキー電極を設けなくても閾値が低く、高耐圧化が可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】Ｎ^＋型のカソード層１が、カソード電極１００に接合して形成され低不純物濃度のＮ型のドリフト層２が、カソード層１に接合して形成され、複数のトレンチ４ａ、４ｂが、ドリフト層２の上面に所定の間隔を隔てて配列され、埋め込み電極５ａ、５ｂが、トレンチ４ａ、４ｂの内部に、絶縁膜６ａ、６ｂを介してそれぞれ形成され、トレンチ間領域７隣り合うトレンチ間に形成され、高不純物濃度のＰ^＋層３１および高不純物濃度のＮ^＋層３２を交互に配列してアノード電極２００に接合させたユニバーサルコンタクト層３が、トレンチ間領域７に接合して形成される。トレンチ間領域７の熱平衡状態のポテンシャルが調整されて、ドリフト層２の熱平衡状態のポテンシャルとの差が、使用する半導体材料のバンドギャップに依存するビルトイン電圧よりも低い。 （もっと読む）

【課題】 金属キャリアを有する半導体デバイス及び製造方法を提供する。
【解決手段】 金属キャリア基板を含む半導体デバイス。キャリア基板の上には、Ａｌ_ｘ１Ｇａ_ｙ１Ｉｎ_ｚ１Ｎ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１、ｘ１≧０、ｙ１≧０、ｚ１≧０）の第１の半導体層が形成される。第１の半導体層の上にはＡｌ_ｘ２Ｇａ_ｙ２Ｉｎ_ｚ２Ｎ（ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝１、ｘ２＞ｘ１、ｙ２≧０、ｚ２≧０）の第２の半導体層が配され、第２の半導体層の上にはゲート領域が配置される。半導体デバイスはさらに、ソース領域およびドレイン領域を含み、これらの領域のうちの一方が金属キャリア基板と電気的に接続され、第１の半導体層を介して延在する導電性領域を含む。 （もっと読む）

【課題】高いしきい値電圧と大きい動作電流とを両立した電界効果トランジスタを提供すること。
【解決手段】基板と、前記基板上に形成され、窒化物系化合物半導体からなり、チャネル層を含む半導体層と、前記チャネル層上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、前記半導体層上において前記ゲート電極を挟むように配置されたソース電極およびドレイン電極と、を備え、前記チャネル層の表面の、少なくとも前記ゲート電極直下の領域が、窒素極性の表面を含む。 （もっと読む）

【課題】マトリクスコンバータのスイッチング素子として使用するＧａＮ系化合物半導体による電界効果トランジスタに、スイッチングオン時の順方向電圧降下が小さいショットキーバリアダイオードを内蔵させる。
【解決手段】
窒化ガリウム系化合物材料による半導体層１１の上に形成されたソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及びゲート電極Ｇを有する電界効果トランジスタにおいて、ゲート電極Ｄ及びドレイン電極Ｄ間の電子供給層１３と、ドレイン電極Ｄと、の夫々とショットキー接合するショットキー電極１４を形成させる。 （もっと読む）

【課題】従来例に比較し容易に製造でき、閾値電圧の制御を高精度に行うことができるノーマリ＋オフ動作に近いノーマリオン特性又はノーマリオフ特性を有する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】本発明の高電子移動度トランジスタは、第１の化合物半導体からなる第１の層と、第１の層の上に、自発分極を有する第２の化合物半導体からなる第２の層と、上方から見て前記第２の層の間であって第１の層の上に、第２の化合物半導体を構成元素に含み、且つ第２の層よりも結晶性が低下している第３の層と、第３の層の上に形成されたゲート電極と、第２の層の上に形成されたドレイン電極と、上方から見たときにゲート電極をドレイン電極と挟むように第２の層の上に形成されたソース電極と、を有し、第１の層と第２の層との界面近傍に２次元キャリアガス層が生じている。 （もっと読む）

【課題】高温において高性能なトランジスタデバイスを提供する。
【解決手段】トランジスタは、活性領域に接触するコンタクト層を有するゲートを備える。ゲートコンタクト層は、特定の半導体系（例えば、ＩＩＩ属窒化物）と共に使用される場合に、高ショットキー障壁を有し、かつ高温で動作しているときに、低減された劣化を呈する材料で製作される。デバイスは、デバイスの動作寿命をさらに増大させるために、フィールドプレートを組み込むこともできる。 （もっと読む）

【課題】電流コラプス現象が抑制された半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置１１１は、上面に、分子内永久双極子の正電荷部分が下向きになるよう分子配向が制御された分子から構成される電流コラプス抑制膜１２５を備える。かかる配向制御は、絶縁膜１２３の上に溝１５９を掘ることにより可能となる。前記電流コラプス抑制膜１２５の作用により、高電圧印加後に半導体基体１２１の内部にトラップされた電子が引き起こす電流コラプス現象が良好に抑制される。 （もっと読む）

【課題】電流コラプス現象が抑制された半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ＨＥＭＴ１１１として機能する半導体装置は、上面に、ゲート電極１５３とドレイン電極１５５とを結ぶ方向に長軸方向が揃えられた棒状分子１６３から構成される電流コラプス抑制膜を備える。かかる配向制御は、絶縁膜１２５の上に溝１６１を形成することにより可能となる。前記電流コラプス抑制膜の作用により、高電圧印加後に表面準位１３３にトラップされた電子の存在に起因する電流コラプス現象が抑制される。 （もっと読む）