JP2012248632A - 窒化物半導体装置および窒化物半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクセプタになるアクセプタ元素を含み、窒化物半導体で形成されたバックバリア層106と、バックバリア層106上に窒化物半導体で形成されたチャネル層108と、チャネル層108の上方に、チャネル層よりバンドギャップが大きい窒化物半導体で形成された電子供給層112と、チャネル層108と電気的に接続された第1主電極116、118と、チャネル層108の上方に形成された制御電極120と、を備え、バックバリア層106は、制御電極120の下側の領域の少なくとも一部に、アクセプタの濃度がバックバリア層の他の一部の領域より高い高アクセプタ領域126を有する窒化物半導体装置100。
【選択図】図1
Description
特許文献1 特開2010−109086号公報
Claims (13)
- アクセプタになるアクセプタ元素を含み、窒化物半導体で形成されたバックバリア層と、
前記バックバリア層上に窒化物半導体で形成されたチャネル層と、
前記チャネル層の上方に、前記チャネル層よりバンドギャップが大きい窒化物半導体で形成された電子供給層と、
前記チャネル層と電気的に接続された第1主電極と、
前記チャネル層の上方に形成された制御電極と、を備え、
前記バックバリア層は、前記制御電極の下側の少なくとも一部に、前記第1主電極の下側の前記バックバリア層のアクセプタの濃度より、アクセプタの濃度が高い高アクセプタ領域を有する窒化物半導体装置。 - 前記バックバリア層は、前記制御電極の下側と前記第1主電極との間で、連続して形成されている請求項1に記載の窒化物半導体装置。
- 前記バックバリア層は、前記制御電極の下の前記バックバリア層と、前記第1主電極の下の前記バックバリア層との間の一部に、前記第1主電極の下の前記バックバリア層におけるアクセプタの濃度より、アクセプタの濃度が高く、かつ、前記高アクセプタ領域と連続した連続領域を、さらに有する請求項1または2に記載の窒化物半導体装置。
- 前記バックバリア層のアクセプタの濃度は、前記連続領域より、前記高アクセプタ領域で高い請求項3に記載の窒化物半導体装置。
- 前記制御電極の下側の前記バックバリア層と、前記第1主電極の下側の前記バックバリア層との間であって、前記高アクセプタ領域および前記連続領域を除く前記バックバリア層のアクセプタの濃度は、前記高アクセプタ領域および前記連続領域のアクセプタの濃度より低い請求項3または4に記載の窒化物半導体装置。
- 前記高アクセプタ領域は、少なくとも一部にアクセプタの濃度が傾斜している傾斜領域を含む請求項1から5のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
- 前記チャネル層と電気的に接続され、前記制御電極に対して前記第1主電極と反対側に形成された第2主電極をさらに備え、
前記バックバリア層のアクセプタ濃度は、前記第2主電極の下の領域で、前記高アクセプタ領域におけるアクセプタの濃度より低い
請求項1から6のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。 - 前記バックバリア層に電気的に接続され、前記第1主電極と第2主電極とに挟まれた領域以外の領域に設けられたボディ電極をさらに備える請求項7に記載の窒化物半導体装置。
- 前記電子供給層および前記チャネル層が、それぞれ、AlInGaNおよびGaN、GaNおよびInGaN、GaNおよびGaNAs、GaNおよびGaInNAsP、GaNおよびGaInNP、GaNおよびGaNP、AlGaNInNAsPおよびGaN、並びに、AlGaNおよびAlInGaNのいずれかで形成される
請求項1から8のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。 - 前記高アクセプタ領域の少なくとも一部のアクセプタの濃度が、前記第1主電極の下側の領域における前記バックバリア層のアクセプタの濃度に比べて、4倍以上である請求項1から9のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
- 基板上に、アクセプタになるアクセプタ元素を含んで、窒化物半導体でバックバリア層が形成されるバックバリア層形成段階と、
前記バックバリア層の一部の前記アクセプタ元素が活性化されて、高アクセプタ領域が形成される活性化段階と、
前記バックバリア層上に窒化物半導体でチャネル層が形成されるチャネル層形成段階と、
前記チャネル層の上方に、前記チャネル層よりバンドギャップが大きい窒化物半導体で電子供給層が形成される電子供給層形成段階と、
前記チャネル層と電気的に接続された第1主電極が形成される第1主電極形成段階と、
前記高アクセプタ領域の上方に制御電極が形成される制御電極形成段階と、を備える
窒化物半導体装置の製造方法。 - 前記活性化段階において、レーザ光および電子線の少なくとも一方のエネルギー線によって前記アクセプタ元素が活性化される請求項11に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
- 前記活性化段階において、前記エネルギー線の幅が50%以上オーバーラップされて、前記高アクセプタ領域に複数回走査される請求項12に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
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