JP2011023617A - GaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(0001)サファイア基板1上に設けられるGaNバッファ層2及びAlGaNショットキ層3と、AlGaNショットキ層3上に設けられるソース電極6、ドレイン電極7、及びゲート電極8とを備えるGaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタにおいて、ソース電極6とゲート電極8との間に、窒化シリコンからなり圧縮性の内部応力を有する第一の絶縁膜9を設けた。
【選択図】図1
Description
ここで、ヘテロ構造は(1000)面上のウルツ鉱構造を有するので、面内での弾性的性質及びピエゾ効果は等方的である。従って本発明による効果は電界効果トランジスタの二次元電子走行方向(電界効果トランジスタのソース電極からドレイン電極に至る方向)に依らない。
MBE法にて上記ヘテロ構造を成長すると、表面がV族原子面で覆われることが知られ
ている。その場合はヘテロ構造中のピエゾ係数の正負が逆転し、上記実施例において説明した第一の絶縁膜9,19,又は29に代えて伸張性の内部応力を有する絶縁膜を形成することにより本発明と同等の効果が発揮される。更に圧縮性の内部応力を有する金属材料(例えばWSiN)をゲート電極に用いることにより、上記実施例において伸張性の内部応力を有するNiをゲート電極に用いたことと同じ効果が発揮される。
2,12,22 GaNバッファ層
3,13,23 AlGaNショットキ層
4,14,24 窒化物半導体へテロ構造
5,15,25 メサ構造
6,16,26 ソース電極
7,17,27 ドレイン電極
8,18,28 ゲート電極
9,19,29 第一の絶縁膜
20,20’,30 第二の絶縁膜
Claims (5)
- 基板上に積層されるバッファ層と、前記バッファ層上に積層されるショットキ層と、前記ショットキ層上に相互に離間して形成されるソース電極及びドレイン電極と、ショットキ性を有し前記ソース電極及び前記ドレイン電極間に形成されるゲート電極とを備えてなるGaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタにおいて、
前記ゲート電極と前記ソース電極との間に、絶縁材料からなり圧縮性の内部応力を有する第一の保護膜を設けた
ことを特徴とするGaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタ。 - 前記ゲート電極と前記ドレイン電極との間に、絶縁性材料からなる第二の保護膜を設けた
ことを特徴とする請求項1記載のGaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタ。 - 前記ゲート電極が伸張性の内部応力を有する金属材料からなり、
前記第二の保護膜が積極的に内部応力を有しない絶縁性材料からなる
ことを特徴とする請求項2記載のGaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタ。 - 前記ゲート電極が伸張性の内部応力を有する金属材料からなり、
前記第二の保護膜が伸張性の内部応力を有する絶縁性材料からなる
ことを特徴とする請求項2記載のGaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタ。 - 前記ゲート層がニッケル層を含み、前記ニッケル層が前記第一の保護膜以上の膜厚を有するように形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のGaN系ヘテロ構造電界効果トランジスタ。
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