【課題】チャネルが形成される部分における分極電荷の発生を抑えると共に、ブレークダウンの発生を抑制できる、窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】電界効果トランジスタは、ｎ型ＧａＮ層３、ｐ型ＧａＮ層４およびｎ型ＧａＮ層５が積層された窒化物半導体積層構造部２を備えている。窒化物半導体積層構造部２には、ドレイントレンチ６が形成されることにより、メサ積層部８が形成されている。メサ積層部８の壁面９は、ｎ型ＧａＮ層５の頂面５ａとの境界付近に位置する上側端部１１と、ｎ型ＧａＮ層３の上面３ａとの境界付近に位置する下側端部１２と、上側端部１１と下側端部１２との間に位置する中央部１０とを有している。より具体的には、壁面９は、全体として傾斜角度の異なる複数の平面形状の傾斜部分１７〜２７を有している。そして、この壁面９には、ゲート絶縁膜１５を挟んで、ゲート電極１６が対向配置されている。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ動作を実現することができるとともに、所望のゲート閾値電圧を実現することができる、窒化物半導体素子（ＨＥＭＴ）を提供すること。
【解決手段】このＨＥＭＴは、真性ＧａＮ層３およびｎ型ＡｌＧａＮ層４が積層された窒化物半導体積層構造部２を備えている。窒化物半導体積層構造部２は、ストライプ状の線状部１０と、島状の合流部１１とを備えている。複数本の線状部１０は、隣接する線状部１０との間に形成されたストライプ状のトレンチ６によって、互いに分離されている。線状部１０においてトレンチ６内に露出した積層境界７には、ゲート絶縁膜１２を介してゲート電極１３が対向している。また、ｎ型ＡｌＧａＮ層４には、ソース側合流部１１Ｓおよびドレイン側合流部１１Ｄにおいて、ソース電極１４およびドレイン電極１５がそれぞれ接触形成されている。 （もっと読む）

【課題】ノーマリオフ動作の半導体素子で、高耐圧と大電流の両立を図ったノーマリオフ型のIII族窒化物半導体を用いた電界効果トランジスタを提供する。
【解決手段】MOSFET２００は、基板２０１上に形成されたp型GaN層の半導体層２０３と、チャネル領域２０３ａ上にゲート酸化膜２０５を介して形成されたゲート電極２０８と、ソース電極２０６及びドレイン電極２０７とを備える。チャネル領域２０３ａの両側にコンタクト領域２１０,２１１が形成され、ゲート電極２０８とドレイン電極２０７の間にリサーフ領域２１２が形成されている。コンタクト領域２１０,２１１は、半導体層２０３にn型不純物をイオン注入法により注入して形成したn+型GaN層である。リサーフ領域２１２のシートキャリア濃度を1×10¹² cm^-2以上5×10¹³ cm^-2以下の範囲内に設定し、かつ、そのシート抵抗を100 Ω/sq.以上10 kΩ/sq.以下の範囲内に設定して高耐圧と大電流の両立を図る。 （もっと読む）

【課題】オフリーク電流を低減することができる、III族窒化物半導体を用いた窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】この電界効果トランジスタは、ｎ型ＧａＮ層３、ｐ型ＧａＮ層４およびｎ型ＧａＮ層５が、順に積層された窒化物半導体積層構造部２を備えている。窒化物半導体積層構造部２には、ドレイントレンチ６およびゲートトレンチ７が形成されている。ドレイントレンチ６の壁面８および底面の全域を覆い、ｎ型ＧａＮ層５の頂面においてソース電極１８に至る領域には、表面絶縁膜９が形成されている。表面絶縁膜９は、ＳｉＮからなる下層膜１０とＳｉＯ_２からなる上層膜１１とが積層された積層膜で形成されている。 （もっと読む）

【課題】オン抵抗が低く、耐圧性が高い電界効果トランジスタ及び電界効果トランジスタの製造方法を提供すること。
【解決手段】ＭＯＳ構造を有し、窒化化合物半導体からなる電界効果トランジスタであって、表面にバッファ層が形成された基板と、エピタキシャル成長によってバッファ層上に形成された、所定の導電型を有する電界緩和層と、電界緩和層上の一部領域に形成された、所定の導電型とは反対の導電型を有する半導体層と、半導体層の中または表面に形成された、所定の導電型と同一の導電型を有するコンタクト層と、コンタクト層上に形成されたソース電極と、電界緩和層上に形成されたドレイン電極と、半導体層上に該半導体層の端面と重畳するように形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に半導体層の端面と重畳するように形成されたゲート電極と、を備え、半導体層の端面近傍に形成されるチャネルと電界緩和層とが電気的に接続する。 （もっと読む）

【課題】 オン抵抗とゲート閾値電圧の間に存在するトレードオフ関係を打破すること。
【解決手段】 半導体装置１０は、半導体下層２２と、第１不純物拡散抑制膜２４ａと、第３不純物拡散抑制膜２４ｃと、半導体上層２６と、第１不純物拡散抑制膜２４ａ上の半導体上層２６の一部に設けられているドレイン領域３１と、第３不純物拡散抑制膜２４ｃ上の半導体上層２６の一部に設けられているソース領域３５と、ドレイン領域３１とソース領域３５の間の半導体上層２６に対向するゲート電極３４を備えている。半導体上層２６内のｐ型不純物の濃度は、第１不純物拡散抑制膜２４ａ及び第３不純物拡散抑制膜２４ｃ上で薄く、半導体下層２２の第２領域２２ｂ上で濃い。 （もっと読む）

【課題】シリコン基板などの導電性基板を使って大素子を形成する場合でも、基板に流れるリーク電流を低減でき、大電流でかつ高耐圧の大素子を実現可能にしたＧａＮ系半導体デバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】ＧａＮ系半導体デバイス２０は、シリコン（１１１）基板１上に、複数のＧａＮ系HFET１０を形成し、各ＧａＮ系HFET１０の電極同士を多層配線で連結して作製された大素子である。シリコン基板１上の半導体動作層（チャネル層３と電子供給層４）を複数の半導体動作層領域に電気的に絶縁分離するイオン注入領域９が形成されている。絶縁分離された各半導体動作層領域と電極５〜７により、複数のＧａＮ系HFET（ユニット素子）１０がそれぞれ形成される。各ＧａＮ系HFET１０の電極同士を電気的に接続して、複数のＧａＮ系HFETが１素子として機能する。 （もっと読む）

【課題】酸化膜或いは絶縁膜が部分的に薄くなることによる耐圧の劣化や、その厚さが過剰になることによる直流利得gmの低下を防ぐことができる高性能な窒化物化合物半導体素子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】ソース電極，ドレイン電極とそれぞれオーミック接触するｎ⁺コンタクト領域８，９、および電界集中の緩和を目的としたリサーフ層（リサーフ領域）と呼ばれるｎ^-領域１０を、それぞれ選択成長法によって形成する。選択成長法によるｎ⁺コンタクト領域８，９およびｎ^-領域１０の形成後に、選択成長によってｎ⁺コンタクト領域８，９およびｎ^-領域１０にそれぞれ生じた凸部８ａ，９ａおよび１０ａを化学機械研磨（ＣＭＰ）法により平坦する。 （もっと読む）

【課題】パワーデバイスなどへの適用に適したIII族窒化物半導体を用いた窒化物半導体積層構造の形成方法、およびこの形成方法により形成される窒化物半導体積層構造部を有する窒化物半導体素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】III族窒化物半導体からなる窒化物半導体積層構造の形成工程において、キャリヤガスをＨ_２とするＭＯＣＶＤ法によって、まず、ウエハの上にｎ型ＧａＮ層（第１層）およびＭｇを含むｐ型ＧａＮ層（第２層）が形成される。次いで、このｐ型ＧａＮ層（第２層）に対してｐ型化アニール処理をせずに、ｐ型ＧａＮ層（第２層）の上に、さらにｎ型ＧａＮ層（第３層）およびｐ型ＧａＮ層（第４層）が形成される。このように、ｎ型ＧａＮ層（第１層）およびｎ型ＧａＮ層（第３層）に挟まれたｐ型ＧａＮ層（第２層）に含まれるＭｇ濃度とＨ_２濃度とを比較すると、Ｍｇ濃度の方が大きい値となっている。 （もっと読む）

【課題】トランジスタのサイズによらない普遍的な引っ張り歪みをｎチャネル型ＭＯＳトランジスタに印加できる半導体装置を提供する。
【解決手段】ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜として、高誘電率絶縁膜を使用し、この高誘電率絶縁膜を半導体基板上に界面層を介さず直接形成することにより、チャネル領域に引張り歪を与える。チャネル領域に圧縮歪を有するｐチャネル型ＭＯＳトランジスタと組み合わせることにより、相補型の高性能半導体装置を構成できる。 （もっと読む）

【課題】パワーデバイスなどへの適用に適したIII族窒化物半導体を用いた窒化物半導体積層構造およびその形成方法、ならびにこの形成方法により形成される窒化物半導体積層構造部を有する窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】III族窒化物半導体からなる窒化物半導体積層構造の形成工程において、ｎ型ＧａＮ層７の上には、開口部９を有する絶縁膜マスク８が形成される。そして、この絶縁膜マスク８の開口部９から露出するｎ型ＧａＮ層７から、III族窒化物半導体からなるｎ型ＧａＮ層３、ｐ型ＧａＮ層４およびｎ型ＧａＮ層５が、この順に成長させられてｎｐｎ構造からなるメサ状積層部１５が形成される。 （もっと読む）

【課題】ゲート−ドレイン間のブレークダウン電圧を向上させることができ、パワーデバイスへの適用に適した窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】この電界効果トランジスタは、ｎ型ＧａＮ層２、ｐ型ＧａＮ層３およびｎ型ＧａＮ層４が、順に積層された窒化物半導体積層構造部１を備えている。窒化物半導体積層構造部１には、壁面７および引き出し部５が形成されている。壁面７および引き出し部５にはゲート絶縁膜８が形成され、このゲート絶縁膜８上にはゲート電極９が形成されている。また、引き出し部５にはドレイン電極６が形成され、ｎ型ＧａＮ層４にはソース電極１１が形成されている。そして、ゲート絶縁膜８は、ｎ型ＧａＮ層４の上面および引き出し部５の上面に形成された第２部分１４と、壁面７に形成された第１部分１５とに区別され、第２部分１４の厚みが第１部分１５の厚みより厚くなるように形成されている。 （もっと読む）

【課題】パワーデバイスなどへの適用に適したIII族窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】この電界効果トランジスタにおける窒化物半導体積層構造部５には、ｎ型ＧａＮ層６、ｐ型ＧａＮ層７およびｎ型ＧａＮ層８に跨る壁面１６を側面とするメサ状積層部１５が形成されている。メサ状積層部１５の壁面１６には、ゲート絶縁膜９が形成され、このゲート絶縁膜９上にはゲート電極１０が形成されている。また、ｎ型ＧａＮ層６（引き出し部１９）にはドレイン電極１２が形成され、ｎ型ＧａＮ層８の上面にはソース電極１１が形成されている。そして、メサ状積層部１５は、窒化物半導体積層構造部５に形成された高転位領域１８および低転位領域１７のうち、低転位領域１７に形成されている。 （もっと読む）

【課題】ゲートリーク電流および電流コラプスの少ない窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】基板１１の主面に形成されたＧａＮ層１３と、ＧａＮ層１３上に形成され、ＧａＮ層１３に電子を供給する第１ＡｌＧａＮ層１４と、第１ＡｌＧａＮ層１４上に形成され、水素を０．５乃至３０ａｔｏｍｓ％含有する窒化物半導体層１５と、窒化物半導体層１５上に形成されたゲート電極１６と、窒化物半導体層１５上に、ゲート電極１６をゲート長方向に挟むように形成されたソース電極１７およびドレイン電極１８と、を具備する。窒化物半導体層１５の表面近傍のダングリングボンドを水素で終端し、表面欠陥に起因する電極間リークを抑制する。 （もっと読む）

【課題】高耐圧性を確保するとともに、低いゲート閾値電圧を実現することができる窒化物半導体素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】この電界効果トランジスタは、ｎ型ＧａＮ層２、ｐ型ＧａＮ層３およびｎ型ＧａＮ層４が、順に積層された窒化物半導体積層構造部１を備えている。窒化物半導体積層構造部１には、断面台形（メサ形状）となるようにエッチングされることにより、壁面７が形成されている。この壁面７の形成によって露出したｐ型ＧａＮ層３の半導体表面部には、ｐ型ＧａＮ層３とは異なる伝導特性を有する領域１０が形成され、領域１０に接するようにゲート絶縁膜８が形成されている。さらにこのゲート絶縁膜８を挟んで領域１０に対向するようにゲート電極９が形成されている。 （もっと読む）

【課題】ｐ型のIII族窒化物半導体層（チャネル層）に対してコンタクト電極を良好にオーミック接触させることができる窒化物半導体素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】III族窒化物半導体からなる電界効果トランジスタの製造工程において、まず、基板１２の上にｎ型ＧａＮ層２およびｐ型ＧａＮ層３が形成される。次いで、このｐ型ＧａＮ層３の上に、コンタクト電極１５が形成される。コンタクト電極１５が形成された後には、ｐ型ＧａＮ層３からコンタクト電極１５上に至る領域にｎ型ＧａＮ層４が形成され、このｎ型ＧａＮ層４の表面からコンタクト電極１５に至るコンタクトホール１４が形成される。そして、このコンタクトホール１４にソース電極１１が埋め込まれる。 （もっと読む）

【課題】しきい値電圧を増大させることなくバッファ層を高抵抗化して素子を高耐圧化できること。
【解決手段】電界効果トランジスタ１００は、基板１上にバッファ層２，３、半導体動作層４、ゲート絶縁膜５Ｇａおよびゲート電極５Ｇｂを順次積層して備え、バッファ層３内にあってこのバッファ層３の積層面に平行な所定面内の転位密度は、この転位密度に対するバッファ層３の体積抵抗率が極大値近傍となる密度値とされ、具体敵意は２．０×１０⁸ｃｍ^-2以上、７．０×１０¹⁰ｃｍ^-2以下とされている。 （もっと読む）

【課題】接合容量の低減と基板浮遊効果の抑制とを同時に図り、低コストで製造を可能にする。
【解決手段】半導体基板１０は、シリコン基板１１と、このシリコン基板１１上に形成された薄いシリコンゲルマニウム層１２と、このシリコンゲルマニウム層１２上に形成されたシリコン層１３とを有する。シリコンゲルマニウム層１２は、シリコン基板１１とシリコン層１３とを、ワード線ＷＬ方向の中央部でのみ接続し、半導体基板１０の中で狭隘部１２ａを形成している。シリコン層１３は、メモリセルＭ及び選択ゲートトランジスタＳＧに対応する部分が活性領域を形成している。 （もっと読む）

【課題】
窒化物半導体を利用する半導体装置に関し、動作時に発生したホールを円滑に排出することが可能な技術を提供する。
【解決手段】
半導体装置１は、高転位密度領域１８と低転位密度領域１９を有する窒化物ガリウムのｐ型窒化ガリウム領域１６を備えている。半導体装置２では、平面視したときに、低転位密度領域１９が存在する範囲にスイッチング構造体が形成されている。半導体装置２はさらに、ｐ型窒化ガリウム領域１６に接するボディ電極２０を備えている。ボディ電極２０は、高転位密度領域１８に接していることを特徴としている。 （もっと読む）

【課題】半導体層内部に発生する電界を低減し、耐圧を向上できる窒化物半導体装置を提供する。
【解決手段】チャネル層を形成する第１の窒化物半導体層３、及びそれより禁制帯幅が広く窒化物半導体層３に対し障壁層となる層を含む第２の窒化物半導体層４を含む半導体層と、この半導体層３，４上に互いに間隔を隔てて形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、半導体層３，４上のソース電極５とドレイン電極６との間の領域に形成されたゲート電極７とを備え、少なくともゲート電極７とドレイン電極６との間に存在する半導体層３，４にはフッ素を含む少なくとも１つのフッ素導入領域９が備えられている。 （もっと読む）