JP2013074045A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、n−GaNからなる基板10と、基板10上に設けられ、InxAl1−xN(0.15≦x≦0.2)からなる第1バッファ層12と、第1バッファ層12上に設けられ、厚さ1nm以上10nm以下のAlNからなるスペーサ層14と、スペーサ層14上に設けられ、GaNからなるチャネル層16と、チャネル層16上に設けられ、窒化物半導体からなる電子供給層18と、を具備する半導体装置である。
【選択図】図2
Description
原料:トリメチルアルミニウム(Tri Methyl Aluminum:TMA)、トリメチルインジウム(Tri Methyl Indium:TMI)、アンモニア(NH3)
キャリアガス:窒素(N2)、水素(H2)
TMAの流量:10〜500sccm(1.69×10−2〜8.45×10−1Pa・m3/s)
TMIの流量:10〜500sccm
NH3の流量:0.1〜100slm(1.69×10−1〜1.69×102Pa・m3/s)
炉内圧力:大気圧(101.3Pa)〜100Torr(13.3MPa)
成長温度(成長時の基板の温度):500〜1000℃
原料:TMA、NH3
成長温度:500〜1200℃
スペーサ層14上にチャネル層16を形成する。
原料:トリメチルガリウム(Tri Methyl Gallium:TMG)、NH3
TMGの流量:20〜1000sccm(3.38×10−2〜1.69Pa・m3/s)
成長温度:800〜1200℃
チャネル層16上に電子供給層18を形成する。
原料:TMA、TMG、NH3
成長温度:700〜1400℃
電子供給層18上にキャップ層20を形成する。
原料:TMG、NH3
成長温度:800〜1200℃
12 第1バッファ層
14 スペーサ層
16 チャネル層
18 電子供給層
20 キャップ層
24 ソース電極
26 ドレイン電極
28 ゲート電極
30 第2バッファ層
100、200 HEMT
Claims (10)
- n型窒化ガリウムからなる基板と、
前記基板上に設けられ、窒化物インジウムアルミニウム(InxAl1−xN、0.15≦x≦0.2)からなる第1バッファ層と、
前記第1バッファ層上に設けられ、厚さ1nm以上10nm以下の窒化アルミニウムからなるスペーサ層と、
前記スペーサ層上に設けられた能動層と、を具備することを特徴とする半導体装置。 - 前記能動層は、チャネル層と、前記チャネル層上に設けられた電子供給層とを備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記基板と前記第1バッファ層との間に設けられ、i型窒化ガリウム又は半絶縁性窒化ガリウムからなる第2バッファ層を具備することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置。
- 前記第2バッファ層の厚さは10μm以上、100μm以下であることを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 前記基板の不純物濃度は1×1016cm3以上、1×1019cm3以下であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記電子供給層は、窒化アルミニウムガリウム又は窒化インジウムアルミニウムからなることを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
- n型窒化ガリウムからなる基板と、
前記基板上に設けられ、i型窒化ガリウム又は半絶縁性窒化ガリウムからなる第2バッファ層と、
前記第2バッファ層上に設けられ、窒化物インジウムアルミニウム(InxAl1−xN、0.15≦x≦0.2)からなる第1バッファ層と、
前記第1バッファ層上に設けられた能動層と、を具備することを特徴とする半導体装置。 - 前記能動層は、チャネル層と、前記チャネル層上に設けられた電子供給層とを備えることを特徴とする請求項7記載の半導体装置。
- 前記第2バッファ層の厚さは10μm以上、100μm以下であることを特徴とする請求項7記載の半導体装置。
- 前記第1バッファ層上に設けられ、厚さ1nm以上10nm以下の窒化アルミニウムからなるスペーサ層を具備することを特徴とする請求項7記載の半導体装置。
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