JP2007134608A - リサーフ構造を用いた窒化物半導体ヘテロ接合トランジスタ - Google Patents
リサーフ構造を用いた窒化物半導体ヘテロ接合トランジスタ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】窒化物半導体により構成されるトランジスタにおいて、GaN層3とAlyGa1−yNバリアー層4のヘテロ接合に形成された二次元キャリアガスの特性を持つn型チャンネルに対して、AlxGa1−xNバリアー層2とGaN層3のヘテロ接合にp型の二次元状キャリアを持つ電界制御チャンネルを平行に形成し、チャンネルと電界制御チャンネルが空乏化したときの空間固定電荷の面密度が実質的に等しくなるトランジスタ構造とすることにより、リサーフ効果を持たせ、これにより、オン耐圧やオフ耐圧の向上を行う。
【選択図】図1
Description
実施例1の窒化物半導体ヘテロ接合トランジスタとして、まず、素子表面側に2次元電子ガスからなるチャンネルを有し、チャンネルに対して基板側にp型電界制御チャンネルを有し、電界制御チャンネルがソース電極に接続しているトランジスタの構造について説明する。図1は、本発明の実施例1の窒化物半導体ヘテロ接合トランジスタの構造の説明図である。図1において、1は基板、2はAlxGa1−xN層、3はGaN層、4はAlyGa1−yNバリアー層、5はソース電極、6はゲート電極、7はドレイン電極、8はSiN膜である。この窒化物半導体ヘテロ接合トランジスタの層構造は、基板1の側から、AlxGa1−xN層2、GaN層3、AlyGa1−yNバリアー層4から構成されており、n型チャンネル(3,4)より、基板側に2次元状のp型電界制御チャンネル(2,3)があり、ソース電極5が電界制御チャンネル(2,3)に導通している構造を持つ。
次に、同じくピエゾ分極と自発分極によってチャンネルを形成する場合であって、素子表面側にp型電界制御チャンネルを有し、p型電界制御チャンネルに対して基板側に2次元電子ガスからなるチャンネルを有し、p型電界制御チャンネルがゲート電極に接続している構造による実施例の窒化物半導体ヘテロ接合トランジスタについて説明する。
図10は、本発明の実施例3の窒化物半導体ヘテロ接合トランジスタの構造を示す図である。図10において、41は基板、42はA1xGa1−xNバリアー層、43はGaN層、44はAlyGa1−yNバリアー層、45はGaN層である。46はソース電極、47はゲート電極、48はドレイン電極、49は絶縁膜である。この層構造は、チャンネルを上下から電界制御チャンネルで挟んだ構造である。素子の層構造は、基板41、AlxGa1−xN層42、GaN層43、AlyGa1−yNバリアー層44、GaN層45からなっている。チャンネルは、GaN層43とAlyGa1−yNバリアー層44のヘテロ界面に形成される。基板41の側の電界制御チャンネルはAlxGa1−xN層42とGaN層43のヘテロ界面に形成される。素子表面側の電界制御チャンネルはAlyGa1−yNバリアー層44とGaN層45のヘテロ界面に形成される。
2:AlxGa1−xN層
3:GaN層
4:AlyGa1−yNバリアー層
5:ソース電極
6:ゲート電極
7:ドレイン電極
8:SiN膜
9:GaN層
10:AlzGa1−zN障壁層
11:AlvGa1−vN障壁層
12:AlwGa1−wN障壁層
21:基板
22:GaN層
23:AlyGa1−yNバリアー層
24:GaN層
25:ソース電極
26:ゲート電極
27:ドレイン電極
28:SiN膜
29:AlxGa1−xNバリアー層
30:AlyGa1−yNバリアー層
31:AlzGa1−zNバリアー層
32:AlvGa1−vNバリアー層
33:AlwGa1−wNバリアー層
41:基板
42:AlxGa1−xNバリアー層
43:GaN層
44:AlyGa1−yNバリアー層
45:GaN層
46:ソース電極
47:ゲート電極
48:ドレイン電極
49:絶縁膜
Claims (9)
- 窒化物半導体により構成されリサーフ効果を有するヘテロ接合トランジスタであって、
ヘテロ接合に形成された二次元キャリアガスの特性を持つn型またはp型のチャンネルと、チャンネルと異なる極性の二次元状キャリアを持つ電界制御チャンネルを有し、
チャンネルと電界制御チャンネルは平行に位置し、チャンネルと電界制御チャンネルが空乏化したときの空間固定電荷の面密度は実質的に等しく、リサーフ効果を有する
ことを特徴とするヘテロ接合トランジスタ。 - 請求項1に記載のヘテロ接合トランジスタであって、
電界制御チャンネルが、二次元キャリアガスの伝導特性を有する
ことを特徴とするヘテロ接合トランジスタ。 - 請求項1または請求項2に記載のヘテロ接合トランジスタであって、
チャンネルと電界制御チャンネルの間に障壁層が位置しており、
この障壁層がホールと電子が走行している時に、ホールと電子がチャンネルから電界制御チャンネルへ放出されるまたは電界制御チャンネルからチャンネルへ放出されるのを防ぐ効果を有する
ことを特徴とするヘテロ接合トランジスタ。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載のヘテロ接合トランジスタであって、
チャンネルと平行に位置しているキャリア供給層を有しており、
このキャリア供給層はチャンネルと電界制御チャンネルが近接した場合に低減するチャンネルのキャリア密度を補償する効果を持つ
ことを特徴とするヘテロ接合トランジスタ。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載のヘテロ接合トランジスタであって、
電界制御チャンネルと平行に位置しているキャリア供給層を有しており、
このキャリア供給層はチャンネルと電界制御チャンネルが近接した場合に低減する電界制御チャンネルのキャリア密度を補償する効果を持つ
ことを特徴とするヘテロ接合トランジスタ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のヘテロ接合トランジスタであって、
電界制御チャンネルがゲート電極に、直接または半導体層を介して電気的に導通しているリサーフ構造を有する
ことを特徴とするヘテロ接合電界効果型トランジスタ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のヘテロ接合トランジスタであって、
電界制御チャンネルがドレイン電極またはグランドに、直接または半導体層を介して電気的に導通しているリサーフ構造を有する
ことを特徴とするヘテロ接合電界効果型トランジスタ。 - リサーフ効果を有するヘテロ接合バイポーラトランジスタであって、
ベース電極とコレクタ電極の間にチャンネルと電界制御チャンネルを有しており、
電界制御チャンネルが、エミッタ電極またはグランド電極に、直接または半導体層を介して電気的に導通しているリサーフ構造を有することを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。 - リサーフ効果を有するヘテロ接合バイポーラトランジスタであって、
ベース電極とコレクタ電極間にチャンネルと電界制御チャンネルを有しており、
電界制御チャンネルが、ベース電極に、直接または半導体層を介して電気的に導通しているリサーフ構造を有する
ことを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
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Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009001888A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Nec Corporation | 電界効果トランジスタ、ならびに、該電界効果トランジスタの作製に供される多層エピタキシャル膜 |
JP2009054685A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Sharp Corp | 窒化物半導体装置とそれを含む電力変換装置 |
JP2010045073A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタおよび電界効果トランジスタの製造方法 |
JP2010239064A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタ |
WO2011004535A1 (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | 日本電気株式会社 | 電界効果トランジスタ |
JP2011054845A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Panasonic Corp | 窒化物半導体装置 |
JP2011082331A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 半導体素子 |
JP2011181934A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Samsung Electronics Co Ltd | デュアル・デプレションを示す高電子移動度トランジスタ及びその製造方法 |
JP2012178454A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
JP5079143B2 (ja) * | 2010-06-24 | 2012-11-21 | ザ・ユニバーシティ・オブ・シェフィールド | 半導体素子、電界効果トランジスタおよびダイオード |
JP2012248636A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Advanced Power Device Research Association | 電界効果型トランジスタ |
JP2013532906A (ja) * | 2010-07-28 | 2013-08-19 | ザ・ユニバーシティ・オブ・シェフィールド | 二次元電子ガスと二次元ホールガスを伴う半導体素子 |
JP2013201371A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 窒化物半導体装置 |
US8563984B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-10-22 | Sanken Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
US8704273B2 (en) | 2009-06-17 | 2014-04-22 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method for manufacturing the same, and amplifier |
JP2014146705A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
US8816399B2 (en) | 2012-10-09 | 2014-08-26 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2015073111A (ja) * | 2014-11-17 | 2015-04-16 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体装置 |
JP5828435B1 (ja) * | 2015-02-03 | 2015-12-09 | 株式会社パウデック | 半導体素子、電気機器、双方向電界効果トランジスタおよび実装構造体 |
WO2016027100A1 (en) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | The University Of Sheffield | Optically controlled devices |
JPWO2015011870A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 半導体装置 |
EP3410134A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-12-05 | Infineon Technologies Austria AG | Semiconductor probe test card with integrated hall measurement features |
JP2019009459A (ja) * | 2018-09-06 | 2019-01-17 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62128559A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JP2001077353A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-03-23 | Toshiba Corp | 高電子移動度トランジスタ及び電力増幅器 |
JP2002359256A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Fujitsu Ltd | 電界効果型化合物半導体装置 |
JP2004335960A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Kri Inc | 電界効果型トランジスタ |
-
2005
- 2005-11-14 JP JP2005328222A patent/JP5182835B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62128559A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JP2001077353A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-03-23 | Toshiba Corp | 高電子移動度トランジスタ及び電力増幅器 |
JP2002359256A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Fujitsu Ltd | 電界効果型化合物半導体装置 |
JP2004335960A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Kri Inc | 電界効果型トランジスタ |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6010016405; S.Karmalkar et al: 'RESURF AlGaN/GaN HEMT for High Voltage Power Switching' IEEE Electron Device Letters vol.22, no.8, 200108, pp.373-375 * |
Cited By (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2009001888A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2010-08-26 | 日本電気株式会社 | 電界効果トランジスタ、ならびに、該電界効果トランジスタの作製に供される多層エピタキシャル膜 |
WO2009001888A1 (ja) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Nec Corporation | 電界効果トランジスタ、ならびに、該電界効果トランジスタの作製に供される多層エピタキシャル膜 |
JP5466505B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2014-04-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電界効果トランジスタ、ならびに、該電界効果トランジスタの作製に供される多層エピタキシャル膜 |
JP2009054685A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Sharp Corp | 窒化物半導体装置とそれを含む電力変換装置 |
JP2010045073A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタおよび電界効果トランジスタの製造方法 |
JP2010239064A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタ |
US8704273B2 (en) | 2009-06-17 | 2014-04-22 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method for manufacturing the same, and amplifier |
WO2011004535A1 (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | 日本電気株式会社 | 電界効果トランジスタ |
JP5462261B2 (ja) * | 2009-07-07 | 2014-04-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電界効果トランジスタ |
US8563984B2 (en) | 2009-07-10 | 2013-10-22 | Sanken Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2011054845A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Panasonic Corp | 窒化物半導体装置 |
US8748941B2 (en) | 2009-09-03 | 2014-06-10 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor device having reduced interface leakage currents |
US8884333B2 (en) | 2009-09-03 | 2014-11-11 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor device |
JP2011082331A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 半導体素子 |
JP2011181934A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Samsung Electronics Co Ltd | デュアル・デプレションを示す高電子移動度トランジスタ及びその製造方法 |
US9660048B2 (en) | 2010-03-02 | 2017-05-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High electron mobility transistors exhibiting dual depletion and methods of manufacturing the same |
EP2363890B1 (en) * | 2010-03-02 | 2020-08-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High electron mobility transistors exhibiting dual depletion and methods of manufacturing the same |
JP5079143B2 (ja) * | 2010-06-24 | 2012-11-21 | ザ・ユニバーシティ・オブ・シェフィールド | 半導体素子、電界効果トランジスタおよびダイオード |
EP3876290A3 (en) * | 2010-07-28 | 2021-12-15 | The University of Sheffield | Semiconductor devices |
US9087889B2 (en) | 2010-07-28 | 2015-07-21 | The University Of Sheffield | Semiconductor devices with 2DEG and 2DHG |
JP2013532906A (ja) * | 2010-07-28 | 2013-08-19 | ザ・ユニバーシティ・オブ・シェフィールド | 二次元電子ガスと二次元ホールガスを伴う半導体素子 |
EP2599126B1 (en) * | 2010-07-28 | 2021-03-03 | The University Of Sheffield | Schottky diode with 2deg and 2dhg |
JP2012178454A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
JP2012248636A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Advanced Power Device Research Association | 電界効果型トランジスタ |
US9105565B2 (en) | 2012-03-26 | 2015-08-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nitride semiconductor device |
JP2013201371A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Toshiba Corp | 窒化物半導体装置 |
US8816399B2 (en) | 2012-10-09 | 2014-08-26 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2014146705A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPWO2015011870A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 半導体装置 |
WO2016027100A1 (en) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | The University Of Sheffield | Optically controlled devices |
JP2015073111A (ja) * | 2014-11-17 | 2015-04-16 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体装置 |
JP5828435B1 (ja) * | 2015-02-03 | 2015-12-09 | 株式会社パウデック | 半導体素子、電気機器、双方向電界効果トランジスタおよび実装構造体 |
JP2016146369A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-12 | 株式会社パウデック | 半導体素子、電気機器、双方向電界効果トランジスタおよび実装構造体 |
EP3410134A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-12-05 | Infineon Technologies Austria AG | Semiconductor probe test card with integrated hall measurement features |
JP2019009459A (ja) * | 2018-09-06 | 2019-01-17 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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