JP2013145782A - ヘテロ接合型電界効果トランジスタ用のエピタキシャルウエハ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヘテロ接合型FET用のエピタキシャルウエハは、Si基板1上のAlN下地層2、このAlN下地層2上の段階的組成傾斜バッファ層構造3a、この段階的組成傾斜バッファ層構造3a上のGaNチャネル層4、およびこのGaNチャネル層4上の窒化物系半導体の電子供給層5を含み、段階的組成傾斜バッファ層構造3aはAl組成比が段階的に順次低減されるように積層された複数のAlGaNバッファ層を含み、AlN下地層とそれに接するAlxGa1−xNバッファ層とのAl組成比差(1−x)は、GaNチャネル層とそれに接するAlyGa1−yNバッファ層とのAl組成比差(y−0)よりも大きく、すなわち(1−x)>yの関係を満たす。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施例1によるヘテロ接合型FET用エピタキシャルウエハの積層構造を示す模式的断面図である。
図2は、本発明の実施例2によるヘテロ接合型FET用のエピタキシャルウエハの積層構造を示す模式的断面図である。
図3は、本発明の実施例3によるヘテロ接合型FET用のエピタキシャルウエハの積層構造を示す模式的断面図である。
図4は、本発明の実施例4によるヘテロ接合型FET用のエピタキシャルウエハの積層構造を示す模式的断面図である。
図5は、比較例1によるヘテロ接合型FET用のエピタキシャルウエハの積層構造を示す模式的断面図である。
図6は、比較例2によるヘテロ接合型FET用のエピタキシャルウエハの積層構造を示す模式的断面図である。
以上のような種々の実施例および比較例によるエピタキシャルウエハにおいて反りと刃状転位密度が評価され、それらの結果が表1にまとめられて示されている。
刃状転位密度=(FWHM2/9.0)/3.189Å2 ・・・(1)
ここで、FWHMと刃状転位密度とは、カソードルミネッセンス(CL)による観察によって関係付けられた。式(1)中の数値「9.0」は、FWHMと刃状転位密度とをCL観察に基づいて関係付けるフィティングパラメータであり、3.189ÅはGaN結晶中の刃状転位のバーガスベクトルの長さである。
Claims (4)
- ヘテロ接合型電界効果トランジスタ用のエピタキシャルウエハであって、
Si基板上のAlN下地層、
前記AlN下地層上の段階的組成傾斜バッファ層構造、
前記段階的組成傾斜バッファ層構造上のGaNチャネル層、および
前記GaNチャネル層上の窒化物系半導体の電子供給層を含み、
前記段階的組成傾斜バッファ層構造は、Al組成比が段階的に順次低減されるように積層された複数のAlGaNバッファ層を含み、前記AlN下地層とそれに接するAlxGa1−xNバッファ層とのAl組成比差(1−x)は、前記GaNチャネル層とそれに接するAlyGa1−yNバッファ層とのAl組成比差(y−0)よりも大きく、すなわち(1−x)>yの関係を満たすことを特徴とするエピタキシャルウエハ。 - 前記段階的組成傾斜バッファ層構造は2層から5層の範囲内の複数のAlGaNバッファ層を含むことを特徴とする請求項1に記載のエピタキシャルウエハ。
- 前記AlN下地層と前記AlxGa1−xNバッファ層とのAl組成比差(1−x)が0.2から0.4の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のエピタキシャルウエハ。
- 前記段階的組成傾斜バッファ層構造に含まれる各AlGaNバッファ層は100nmから450nmの範囲内の厚さを有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のエピタキシャルウエハ。
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