JP2012004283A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】III−V族窒化物半導体から成る第1導電型の第1半導体層101と、第1半導体層101の上に形成されたアンドープのIII−V族窒化物半導体から成る第2半導体層102と、第2半導体層102の上に形成されたIII−V族窒化物半導体から成る第2導電型の第3半導体層103とを少なくとも備える。加えて、第2半導体層102が、第1半導体層101と格子定数が異なる、また、第2半導体層102が、第1半導体層101とバンドギャップエネルギーが異なる、また、第2半導体層102が、第3半導体層103と格子定数が異なる、また、第2半導体層102が、第3半導体層103とバンドギャップエネルギーが異なる。
【選択図】 図1
Description
はじめに、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1における半導体装置の構成を示す断面図である。この半導体装置は、III−V族窒化物半導体からなる第1導電型の第1半導体層101と、第1半導体層101の上に形成されたアンドープのIII−V族窒化物半導体からなる第2半導体層102と、第2半導体層102の上に形成されたIII−V族窒化物半導体からなる第2導電型の第3半導体層103とを少なくとも備える。なお、第1導電型がn型であり第2導電型がp型であってもよく、第1導電型がp型であり第2導電型がn型であってもよい。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図5は、本発明の実施の形態2における半導体装置の構成を示す断面図である。この半導体装置は、p型のシリコン層501,n型のシリコン層502,アンドープAlNからなるバッファ層503,p型のIn0.6Ga0.4Nからなる第1p型層504,n型のIn0.6Ga0.4Nからなる第1n型層(第1半導体層)505,アンドープIn0.5Al0.5Nからなる挿入層(第2半導体層)506,p型のIn0.67Al0.33Nからなる第2p型層(第3半導体層)507,およびn型のIn0.67Ga0.33Nからなる第2n型層508を、これらの順に積層して備えている。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図7は、本発明の実施の形態3における半導体装置の構成を示す断面図である。この半導体装置は、n型のシリコン層701,p型のシリコン層702,アンドープAlNからなるバッファ層703,n型のIn0.6Ga0.4Nからなる第1n型層704,p型のIn0.6Ga0.4Nからなる第1p型層(第1半導体層)705,アンドープIn0.8Al0.2Nからなる挿入層(第2半導体層)706,n型のIn0.4Al0.6Nからなる第2n型層(第3半導体層)708,およびp型のIn0.4Ga0.6Nからなる第2p型層709を、これらの順に積層して備えている。
Claims (6)
- III−V族窒化物半導体からなる第1導電型の第1半導体層と、
この第1半導体層の上に形成されたアンドープのIII−V族窒化物半導体からなる第2半導体層と、
この第2半導体層の上に形成されたIII−V族窒化物半導体からなる第2導電型の第3半導体層と
を少なくとも備え、
前記第2半導体層は、前記第1半導体層と格子定数が異なる第1条件、
前記第2半導体層は、前記第1半導体層とバンドギャップエネルギーが異なる第2条件、
前記第2半導体層は、前記第3半導体層と格子定数が異なる第3条件、
および
前記第2半導体層は、前記第3半導体層とバンドギャップエネルギーが異なる第4条件、
の少なくとも1つの条件が成立していることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第1半導体層と前記第3半導体層とは、格子不整合度が0.1%以下とされ、
前記第2半導体層の層厚は、臨界膜厚以下とされている
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1または2記載の半導体装置において、
前記第1半導体層および前記第3半導体層は、Inを含み、
前記第2半導体層は、Alを含む
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1半導体層および前記第3半導体層は、InxGa1-xN(0<x≦1)から構成され、
前記第2半導体層は、InyAl1-yN(0≦y<1)から構成されている
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1半導体層は、InxGa1-xN(0<x≦1)から構成され、
前記第2半導体層は、InyAlzGa1-y-zN(0≦y≦1、0<z≦1、0<y+z≦1)から構成され、
前記第3半導体層は、InyAl1-yN(0<y≦1)から構成されている
ことを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1半導体層,前記第2半導体層,および前記第3半導体層は、InxGa1-xN(0<x≦1)から構成されていることを特徴とする半導体装置。
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