JP2012064900A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板101と、基板101の上に形成されたアンドープGaN層103と、アンドープGaN層103の上に形成されたアンドープAlGaN層104と、アンドープGaN層103又はアンドープAlGaN層104の上に形成されたソース電極107及びドレイン電極108と、アンドープAlGaN層104の上に形成され、ソース電極107とドレイン電極108との間に配置されたp型GaN層105と、p型GaN層105の上に形成されたゲート電極106とを備え、アンドープGaN層103は、チャネルを含む活性領域113と、チャネルを含まない不活性領域112とを有し、p型GaN層105は、ソース電極107を囲むように配置されている。
【選択図】図1
Description
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の構造を示す上面図である。また、図1(b)は、同半導体装置の構造の詳細を示す上面図(図1(a)のA部を拡大した図)である。また、図1(c)は、同半導体装置の構造の詳細を示す断面図(図1(b)のAA’における断面図)である。図2は、同半導体装置の構造の詳細を示す断面図(図1(a)のBB’における断面図)である。
図4(a)は、本実施形態の第1の変形例に係る半導体装置の構造を示す上面図である。また、図4(b)は、同半導体装置の構造の詳細を示す上面図(図4(a)のA部を拡大した図)である。また、図4(c)は、同半導体装置の構造の詳細を示す断面図(図4(b)のAA’における断面図)である。なお、同半導体装置の断面図(図4(a)のBB’における断面図)は図2と同様である。
図5は、本実施形態の第2の変形例に係る半導体装置の構造を示す上面図である。なお、同半導体装置の断面図(図5のBB’における断面図)は図2と同様である。
図6は、本実施形態の第3の変形例に係る半導体装置のソース電極107からドレイン電極108までの構造を示す断面図(図1(a)のBB’における断面図)である。なお、同半導体装置の上面図は、図1と同様である。
図7は、本実施形態の第4の変形例に係る半導体装置の構造を示す断面図(図1(a)のBB’における断面図)である。なお、同半導体装置の上面図は、図1と同様である。
図8は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の構造を示す上面図である。また図9は、同半導体装置の構造の詳細を示す断面図(図8のBB’における断面図)である。
102 バッファ層
103 アンドープGaN層
104 アンドープAlGaN層
105、205 p型GaN層
106、206 ゲート電極
107、207 ソース電極
108、208 ドレイン電極
109 ソース配線
110 ドレイン配線
111 絶縁膜
112、212 不活性領域
113、213 活性領域
601 ゲートリセス
602 オーミックリセス
701 ゲート絶縁膜
801 第1ゲート電極
802 第2ゲート電極
Claims (10)
- 基板と、
前記基板の上に形成された第1の窒化物半導体層と、
前記第1の窒化物半導体層の上に形成され、前記第1の窒化物半導体層と比べてバンドギャップエネルギーが大きい第2の窒化物半導体層と、
前記第1の窒化物半導体層又は前記第2の窒化物半導体層の上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記第2の窒化物半導体層の上に形成され、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に配置されたp型の第3の窒化物半導体層と、
前記第3の窒化物半導体層の上に形成されたゲート電極とを備え、
前記第1の窒化物半導体層は、チャネルを含む活性領域と、チャネルを含まない不活性領域とを有し、
前記第3の窒化物半導体層は、前記ソース電極および前記ドレイン電極の少なくとも一方を囲むように配置されている
半導体装置。 - 前記不活性領域は、非導電型不純物のイオン注入により形成されている
請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第3の窒化物半導体層は、前記不活性領域と前記活性領域との界面を横切って配置されている
請求項1又は2に記載の半導体装置。 - 前記第3の窒化物半導体層は、前記不活性領域と前記活性領域との界面を横切らないで配置されている
請求項1に記載の半導体装置。 - 前記ゲート電極は、前記ソース電極又は前記ドレイン電極を囲むように配置されている
請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記第2の窒化物半導体層に凹部が形成され、
前記凹部の内部に前記第3の窒化物半導体層が形成されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、さらに、前記第3の窒化物半導体層と前記ゲート電極との間に形成された絶縁膜を備える
請求項1〜6のいずれかに1項に記載の半導体装置。 - 前記第1の窒化物半導体層はAlxGa1-xN(0≦x≦1)からなり、
前記第2の窒化物半導体層はAlyGa1-yN(0<y≦1)からなり、
前記第3の窒化物半導体層はAlzGa1-zN(0≦z≦1)からなる
請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、ノーマリーオフ型のトランジスタである
請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に2つの前記第3の窒化物半導体層を備え、
一方の前記第3の窒化物半導体層は前記ソース電極を囲むように配置され、他方の前記第3の窒化物半導体層は前記ドレイン電極を囲むように配置され、
前記半導体装置は、2つの前記ゲート電極を備え、
一方の前記ゲート電極である第1ゲート電極は前記ソース電極を囲む前記第3の窒化物半導体層の上に形成され、他方の前記ゲート電極である第2ゲート電極は前記ドレイン電極を囲む前記第3の窒化物半導体層の上に形成されている
請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置。
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