JP2013098222A - 窒化物半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲート電極5と電気的に接続され、ゲート電極5とドレイン電極4間で絶縁膜7上に配置されたゲートフィールドプレート50と、ソース電極3と電気的に接続され、絶縁膜8を介して窒化物半導体層と対向するようにゲートフィールドプレート50とドレイン電極4間の上方に配置されたソースフィールドプレート30とを備え、ゲート電極5とドレイン電極4間の距離、ゲートフィールドプレート50のドレイン側端部とゲート電極5のドレイン側端部間の距離、及びソースフィールドプレート30のドレイン側端部とゲートフィールドプレート50のドレイン側端部間の距離の少なくともいずれかが、ソース電極3とドレイン電極4の、歯部分の直線領域よりも歯部分の先端領域において長い。
【選択図】図2
Description
本発明の第1の実施形態に係る窒化物半導体装置1は、図1に示すように、互いに紙面に向かって上下方向にそれぞれ延伸する複数の歯部分を有する櫛型形状をなすソース電極3及びドレイン電極4と、ソース電極3とドレイン電極4間に配置されたゲート電極5を備える。ソース電極3とドレイン電極4の櫛の歯部分は交差指状に配置されている。つまり、ソース電極3の歯部分の間のそれぞれに、ドレイン電極の各歯部分が配置されている。このためゲート電極5は、紙面に向かって左右方向に重なるように多重に折り返されて配置されている。
図5に、本発明の第1の実施形態の変形例に係る窒化物半導体装置1を示す。図5に示した窒化物半導体装置1では、ソース電極3及びドレイン電極4が窒化物半導体層2に形成した開口部に埋め込まれている。ソース電極3及びドレイン電極4の下端は二次元キャリアガス層23の位置よりも深く、ソース電極3及びドレイン電極4はキャリア走行層21とオーミック接続している。図5に示すような掘り込みオーミック構造のソース電極3及びドレイン電極4では、AlGaN膜などの電流が流れにくい窒化物半導体膜をキャリア供給層22に使用する場合に、キャリア供給層22と接するソース電極3及びドレイン電極4の側面に電界が集中する。
本発明の第2の実施形態に係る窒化物半導体装置1は、図6に示すように、ドレイン電極4とゲート電極5間に配置された保護電極6を更に備えることが、図2と異なる。その他の構成については、図2に示す窒化物半導体装置1と同様の構成である。
第1及び第2の実施形態に係る窒化物半導体装置1では、ソース電極3の歯部分と柄部分と同一配線レベルに配置されており、ドレイン先端領域においてソース電極3の柄部分がドレイン電極4の歯部分と同一配線レベルに隣接して配置されている。
上記のように、本発明は第1乃至第3の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
2…窒化物半導体層
3…ソース電極
4…ドレイン電極
5…ゲート電極
6…保護電極
7…絶縁膜
8…層間絶縁膜
10…基板
11…バッファ層
21…キャリア走行層
22…キャリア供給層
23…二次元キャリアガス層
30…ソースフィールドプレート
31…ソース電極配線
41…ドレイン電極配線
50…ゲートフィールドプレート
60…Zフィールドプレート
Claims (5)
- キャリア供給層、及び前記キャリア供給層とヘテロ接合を形成するキャリア走行層を積層した窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層上に配置された絶縁膜と、
前記窒化物半導体層上に配置された、複数の歯部分を有する櫛型形状のソース電極と、
前記窒化物半導体層上に前記ソース電極と交差指状に配置された、複数の歯部分を有する櫛型形状のドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極間で前記窒化物半導体層上に配置されたゲート電極と、
前記ゲート電極と電気的に接続され、前記ゲート電極と前記ドレイン電極間で前記絶縁膜上に配置されたゲートフィールドプレートと、
前記ソース電極と電気的に接続され、前記絶縁膜を介して前記窒化物半導体層と対向するように前記ゲートフィールドプレートと前記ドレイン電極間の上方に配置されたソースフィールドプレートと
を備え、
前記ゲート電極と前記ドレイン電極間の距離、前記ゲートフィールドプレートのドレイン側端部と前記ゲート電極のドレイン側端部間の距離、及び前記ソースフィールドプレートのドレイン側端部と前記ゲートフィールドプレートのドレイン側端部間の距離の少なくともいずれかが、前記ソース電極と前記ドレイン電極の前記歯部分の直線領域よりも前記ソース電極と前記ドレイン電極の前記歯部分の先端領域において長いことを特徴とする窒化物半導体装置。 - 前記ソース電極と前記ドレイン電極の先端の形状が半円形状であることを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体装置。
- 前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一部が、前記キャリア供給層に設けられた開口部に埋め込まれて前記キャリア走行層に接していることを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物半導体装置。
- 前記ドレイン電極と前記ゲート電極間で前記絶縁膜上に配置された保護電極と、
前記保護電極と電気的に接続され、前記保護電極と前記ドレイン電極間で前記絶縁膜上に配置されたZフィールドプレートと
を更に備え、
前記ゲート電極と前記保護電極間の距離、及び前記Zフィールドプレートのドレイン側端部と前記保護電極のドレイン側端部間の距離のいずれもが、前記直線領域よりも前記先端領域において長いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の窒化物半導体装置。 - 前記ソース電極と前記ゲート電極間の距離が、前記直線領域よりも前記先端領域において長いことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の窒化物半導体装置。
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