【課題】高いしきい値電圧と低いリーク電流のノーマリーオフの半導体素子を提供する。
【解決手段】基板２の上に少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる下地層(バッファー層)３を設けた上で、III族窒化物、好ましくはＧａＮからなる第１の半導体層(チャネル層)４と、少なくともＡｌを含むIII族窒化物、好ましくはＡｌｘＧａ１−ｘＮであってｘ≧０．２である第２の半導体層（電子供給層）６が積層されてなる半導体層群からなるＨＥＭＴ構造の半導体素子の上に、ＡｌＮ−Ａｌ２Ｏ３の混晶からなる絶縁膜７を形成し、その上にゲート電極９を形成した。 （もっと読む）

【課題】高いしきい値電圧と低いリーク電流のノーマリーオフの半導体素子を提供する。
【解決手段】基板２の上に少なくともＡｌを含むIII族窒化物からなる下地層(バッファー層)３を設けた上で、III族窒化物、好ましくはＧａＮからなる第１の半導体層(チャネル層)４と、少なくともＡｌを含むIII族窒化物、好ましくはＡｌｘＧａ１−ｘＮであってｘ≧０．２である第２の半導体層（電子供給層）６が積層されてなる半導体層群からなるＨＥＭＴ構造の半導体素子の上に、Ａｌ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３の混晶からなる絶縁膜７を形成し、その上にゲート電極９を形成した。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板上に優れた結晶性の窒化物半導体層が形成された窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】シリコン基板１０と、シリコン基板１０に接するとともにシリコン基板１０上の一部分に形成された窒化シリコンからなる選択成長マスク層２０とを備え、選択成長マスク層２０が形成されていないシリコン基板１０上に、当該シリコン基板１０に接するように窒化物半導体層３０が形成されている。 （もっと読む）

【課題】微細化と、オン特性を改善する、炭化珪素トランジスタ装置の製造方法の提供。
【解決手段】高濃度ｎ型炭化珪素基板２上に、低濃度ｎ型ドリフト層３と高濃度ｐ型層１０をエピタキシャル成長する工程と、高濃度ｐ型層１０の一部を除去離間した複数の高濃度ｐ型ゲート領域４を形成する工程と、互いに隣り合った高濃度ｐ型ゲート領域４の間に位置するチャネル領域７、高濃度ｐ型ゲート領域４及びゲート電極領域１０の全面を覆う低濃度ｎ型ドリフト層３よりも低い不純物濃度の低濃度ｎ型領域１１をエピタキシャル成長する工程と、低濃度ｎ型領域１１の一部を除去する工程と、低濃度ｎ型領域１１の表面にイオン注入し高濃度ｎ型ソース領域５を形成する工程と、高濃度ｎ型ソース領域５上にソース電極６を、高濃度ｎ型炭化珪素基板２の裏面にドレイン電極１を、ゲート電極領域１０にゲート電極８を形成する工程を含む炭化珪素トランジスタ装置の製造方法。 （もっと読む）

【課題】大きな電流密度あるいは大きな利得での駆動と低いオン抵抗とを両立したＨＦＥＴを得る。
【解決手段】Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ａｓ_ｚＰ_１−ｚ（ただしｘ、ｙおよびｚは、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１、０＜ｘ＋ｙ≦１および０≦ｚ≦１を満たす）からなる半導体層を有し、前記半導体層が、トランジスタのソースとして機能するソース領域の全部または一部と、前記トランジスタのドレインとして機能するドレイン領域の全部または一部と、前記ソース領域および前記ドレイン領域の間に配置され、前記トランジスタのゲートとして機能するゲート領域の全部または一部とを含み、前記ゲート領域の全部または一部における前記半導体層の最大電子親和力が、前記ソース領域の全部または一部における前記半導体層の最小電子親和力または前記ドレイン領域の全部または一部における前記半導体層の最小電子親和力より小さい半導体基板を提供する。 （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】III-Ｖ族窒化物半導体に設けるオーミック電極のコンタクト抵抗を低減しながらデバイスの特性を向上できるようにする。
【解決手段】半導体装置（ＨＦＥＴ）は、ＳｉＣ基板１１上にバッファ層１２を介在させて形成された第１の窒化物半導体層１３と、該第１の窒化物半導体層１３の上に形成され、該第１の窒化物半導体層１３の上部に２次元電子ガス層を生成する第２の窒化物半導体層１４と、該第２の窒化物半導体層１４の上に選択的に形成されたオーム性を持つ電極１６、１７とを有している。第２の窒化物半導体層１４は、底面又は壁面が基板面に対して傾斜した傾斜部を持つ断面凹状のコンタクト部１４ａを有し、オーム性を持つ電極１６、１７はコンタクト部１４ａに形成されている。 （もっと読む）

【課題】小型かつ高性能で、性能のばらつきが抑制された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上に形成されたドレインパッド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上に形成されたソースパッド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、それぞれ下方から上方に向かって径が連続的に拡大された形状であるとともに、下から順にドレイン領域１７、ゲート領域１８、ドレイン領域１７よりも短いソース領域１９からなり、ドレイン領域１７の周囲には第１の絶縁膜２０、ゲート領域１８の周囲にはゲート電極２１、ソース領域１９の周囲には第２の絶縁膜２２がそれぞれ形成される。 （もっと読む）

【課題】小型かつ高性能で、性能のばらつきが抑制された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、それぞれ下方から上方に向かって径が連続的に拡大された形状であるとともに、下から順にソース領域１７、ゲート領域１８、ドレイン領域１９からなるとともに、ドレイン領域１９は、ソース領域１７よりも長く形成され、ソース領域１７の周囲には第１の絶縁膜２０、ゲート領域１８の周囲にはゲート電極２１、ドレイン領域１９の周囲には第２の絶縁膜２２がそれぞれ形成される。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流を低減できる、窒化物電子デバイスを作製する方法を提供する。
【解決手段】時刻ｔ０で基板生産物を成長炉に配置した後に、摂氏９５０度まで基板温度を上昇する。基板温度が十分に安定した時刻ｔ３でトリメチルガリウム及びアンモニアを成長炉に供給して、ｉ−ＧａＮ膜を成長する。時刻ｔ５で基板温度が摂氏１０８０度に到達する。基板温度が十分に安定した時刻ｔ６でトリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム及びアンモニアを成長炉に供給して、ｉ−ＡｌＧａＮ膜を成長する。時刻ｔ７でトリメチルガリウム及びトリメチルアルミニウムの供給を停止して成膜を停止した後に、速やかに、成長炉へアンモニア及び水素の供給を停止すると共に窒素の供給を開始して、成長炉のチャンバ中においてアンモニア及び水素の雰囲気を窒素の雰囲気に変更する。窒素の雰囲気が形成された後に、時刻ｔ８で基板温度の降下を開始する。 （もっと読む）

【課題】窒化物半導体を用いたヘテロ構造電界効果トランジスタにおいて、オーミック接触抵抗を大きく低減し、同時に、ソース電極２からチャネルまでの抵抗（アクセス抵抗）を大きく低減し、その結果として、高速化および低損失化（低消費電力化）が可能となる半導体装置およびその作製法提供すること。
【解決手段】ソース電極２とドレイン電極４とに、それぞれオーミック接触し、チャネル層窒化物半導体よりも小さいバンドギャップを有する再成長窒化物半導体(2)と、前記チャネル層窒化物半導体との間を、再成長組成傾斜窒化物半導体(1)を介して接続することによって、ソース電極２とチャネルとの間、および、ドレイン電極４とチャネルとの間を、それぞれ結ぶ電路中の半導体バンドギャップの不連続が解消されていることを特徴とするヘテロ構造電界効果トランジスタを構成する。 （もっと読む）

【課題】基板の放熱性が高くて基板に形成される窒化物半導体層の結晶欠陥が少ない窒化物半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
ＨＥＭＴ１０の製造方法は、サファイア基板１１の表面にＧａＮの薄膜１２を形成する成膜工程と、薄膜１２の上端からサファイア基板１１の内部に達する深さの溝を形成する溝形成工程と、溝形成工程の後に、薄膜１２を種結晶としてＧａＮ層１３を成長させる成長工程と、成長工程の前又は後に、サファイアよりも熱伝導性が高い高熱伝導性材料としてのＡｕを溝１７に充填する充填工程とを備えている。 （もっと読む）

【課題】単一のダイの上にIII−Ｖ族半導体デバイスをIＶ族半導体デバイスと共に集積する、複合デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】IＶ族半導体基板２０２上にIII−Ｖ族半導体本体２７４ａ，２７４ｂを形成するステップと、III−Ｖ族半導体本体にトレンチを形成し、トレンチ内にIＶ族半導体本体２３２を形成するステップとを有する。この方法は、IＶ族半導体本体内に少なくとも1つのIＶ族半導体デバイス２７２を製造するステップと、III−Ｖ族半導体本体内に少なくとも1つのIII−Ｖ族半導体デバイス２７４を製造するステップも含む。III−Ｖ族半導体本体の上面とIＶ族半導体本体の上面とを平坦化して、それぞれの上面をほぼ同一平面にするステップをさらに含む。一実施形態では、トレンチの側壁に隣接する、前記IＶ族半導体本体の欠陥領域に、少なくとも1つの受動デバイスを製造するステップをさらに含む。 （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。
（もっと読む）

【課題】ＤモードとＥモードの素子を組み合わせた半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ＤモードとＥモードのＪＦＥＴにおけるチャネル領域を設定する場所にそれぞれ凹部２ａと凸部２ｂを備えることで、同一基板上に厚みが異なるｎ型チャネル層３を形成する。そして、このような厚みが異なるｎ型チャネル層３によってＤモードとＥモードで作動するＪＦＥＴを同一基板上に備えることができるため、ＳｉＣでもＤモードとＥモードのＪＦＥＴを組み合わせたＳｉＣ半導体装置を実現することが可能となる。 （もっと読む）

【課題】ゲート電圧が閾値近傍に近づくときに発生する過剰なドレイン電流を抑制する。
【解決手段】トレンチ６の先端部に形成されたｎ^-型チャネル層７がトレンチ６の長辺に位置する部分よりも膜厚が厚くなるため、そのトレンチ６の先端部においてＪＦＥＴ構造が構成されないようにする。例えば、トレンチ６の先端部の周辺を含めてｎ⁺型ＳｉＣ基板１の外縁部においてｎ⁺型ソース領域４が除去されると共に、トレンチ６の先端部においてｎ^-型チャネル層７および第２ゲート領域８が除去された凹形状とする。これにより、トレンチ６の先端部のＪＦＥＴ構造の閾値がトレンチ６の長辺に位置する部分のＪＦＥＴ構造の閾値からずれることによる影響を受けることがない。したがって、ゲート電圧が閾値近傍に近づくときに発生する過剰なドレイン電流を抑制できる構造のＳｉＣ半導体装置とすることが可能となる。 （もっと読む）

【課題】チャネル層の厚みのバラツキを抑制できるＪＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴもしくはＭＥＳＦＥＴを備えた半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ｎ⁺型層３に対して異方性エッチングを行うことによって凹部４を形成したのち、この凹部４内にエピタキシャル成長させることによってｎ型チャネル層５を形成する。これにより、ｎ型チャネル層５を一定の膜厚かつ一定の濃度で形成することが可能となる。このため、従来の構造と異なり、ｎ型チャネル層５の膜厚が一定なバラツキのない構造とすることが可能となる。したがって、ＪＦＥＴの特性も一定とすることが可能となる。 （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】ＧａＮ素子およびＣＭＯＳ素子の両方を備えた集積回路を製造するための改善した方法を提供する。
【解決手段】集積半導体基板構造１００は、基板１１と、ＧａＮヘテロ構造２０と、半導体基板層３０とを備える。ＧａＮヘテロ構造２０は、第１素子エリアに存在し、少なくとも部分的に保護層８で覆われている。半導体基板層３０は、ＣＭＯＳ素子の区画のための第２素子エリアに存在する。ＧａＮヘテロ構造２０および半導体基板層３０の少なくとも１つが、基板１１の少なくとも１つの溝内をエピタキシャル成長して形成され、ＧａＮヘテロ構造２０および半導体基板層３０は横方向に並置される。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗を大幅に低減し、十分な高電圧動作且つ高出力を得ることができる信頼性の高い化合物半導体装置を実現する。
【解決手段】ソース電極１２及びドレイン電極１３の下方の凹部７，８を充填し、電子供給層４の上方を覆う、Ｓｉを含むｎ−ＧａＮ層９が形成されており、ｎ−ＧａＮ層９は、ソース電極１２の下方及びドレイン電極１３下方に含まれるＳｉの方が、ゲート電極１５の近傍に含まれるＳｉよりも濃度が大きくなるように、Ｓｉ添加量を漸減させながら成長形成される。 （もっと読む）