JP2008135575A - 半導体電子デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1上にバッファ層2を介して積層された半導体動作層3を備える半導体電子デバイスとしての電界効果トランジスタ100において、半導体動作層3は、この半導体動作層3内に形成されるチャネルとしての2次元電子ガス層7とバッファ層2との間に形成されて2次元正孔(ホール)ガス層6aを生成するp型半導体層6を有するとともに、2次元ホールガス層6aを半導体動作層3の外部に導通させる導通電極10を有する。
【選択図】 図1
Description
まず、本発明の実施の形態1にかかる半導体電子デバイスについて説明する。図1は、本実施の形態1にかかる半導体電子デバイスとしての電界効果トランジスタ100の構成を示す断面図である。この図に示すように、電界効果トランジスタ100は、Si(111)からなる基板1上に、例えばAlNからなるバッファ層2と、化合物半導体層としての半導体動作層3とが積層され、高電子移動度トランジスタ(HEMT:High Electron Mobility transistor)として形成されている。
つぎに、本発明の実施の形態2にかかる半導体電子デバイスについて説明する。図2および図3は、本実施の形態2にかかる半導体電子デバイスとしての電界効果トランジスタ200の構成を示す断面図である。図3は、図2におけるIII−III矢視図を示している。これらの図に示すように、電界効果トランジスタ200は、ドレイン電極29D上に化合物半導体層としての半導体動作層20が積層され、縦型パワーMOS電界効果トランジスタ(MOSFET:Metal Oxide Semiconductor FET)として形成されている。
2 バッファ層
3 半導体動作層
4 電子走行層
4a 下部層
4b 上部層
5 電子供給層
6 p型半導体層
6a 2次元正孔(ホール)ガス層
7 2次元電子ガス層
9D ドレイン電極
9G ゲート電極
9S ソース電極
10 導通電極
11 絶縁体
20 半導体動作層
21 コンタクト層
22 ドリフト層
22A,22B n型半導体層
23,25 n型半導体層
24,26 p型半導体層
26a 2次元正孔(ホール)ガス層
26b 開口部
27 反転層
28 絶縁膜
29D ドレイン電極
29G ゲート電極
29S ソース電極
30 導通電極
31 絶縁体
100,200 電界効果トランジスタ
Claims (7)
- 基板上にバッファ層を介して積層された化合物半導体層を備える半導体電子デバイスにおいて、
前記化合物半導体層は、該化合物半導体層内に形成されるチャネルと前記バッファ層との間に形成されて2次元正孔ガス層を生成するp型半導体層もしくはi型半導体層を有することを特徴とする半導体電子デバイス。 - 電極上に積層された化合物半導体層を備える半導体電子デバイスにおいて、
前記化合物半導体層は、該化合物半導体層内に形成される反転層と前記電極との間の中間層内に形成されて2次元正孔ガス層を生成するp型半導体層もしくはi型半導体層を有することを特徴とする半導体電子デバイス。 - 前記p型半導体層もしくは前記i型半導体層は、前記反転層と前記電極との間に導通される電流の導通路外に形成されることを特徴とする請求項2に記載の半導体電子デバイス。
- 前記化合物半導体層は、前記2次元正孔ガス層を該化合物半導体層の外部に導通させる導通電極を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の半導体電子デバイス。
- 前記導通電極は、前記p型半導体層もしくは前記i型半導体層と電気的に接続され、該p型半導体層もしくは該i型半導体層とともに一定電位に保持されることを特徴とする請求項4に記載の半導体電子デバイス。
- 前記化合物半導体層は、該化合物半導体層のうち前記p型半導体層もしくは前記i型半導体層より上部に積層された少なくとも一部の積層部に対して前記導通電極を絶縁させる絶縁体を有することを特徴とする請求項4または5に記載の半導体電子デバイス。
- 前記p型半導体層もしくは前記i型半導体層は、InxyGay-xyAl1-yN/InzwGaw-zwAl1-wN(0≦x,y,z,w≦1、z≦x、w≦y)で示される化合物半導体によって形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の半導体電子デバイス。
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