JP2015005671A - Diode - Google Patents
Diode Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015005671A JP2015005671A JP2013131134A JP2013131134A JP2015005671A JP 2015005671 A JP2015005671 A JP 2015005671A JP 2013131134 A JP2013131134 A JP 2013131134A JP 2013131134 A JP2013131134 A JP 2013131134A JP 2015005671 A JP2015005671 A JP 2015005671A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitride semiconductor
- semiconductor layer
- diode
- anode electrode
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、窒化物半導体を用いたダイオードに関し、特に電源回路等に用いられるパワーデバイスに適用できるダイオードに関する。 The present invention relates to a diode using a nitride semiconductor, and more particularly to a diode applicable to a power device used in a power supply circuit or the like.
近年、材料限界を打破して導通損失を低減するために、GaNに代表されるIII族窒化物半導体又は炭化硅素(SiC)などのワイドギャップ半導体を用いた半導体装置の導入が検討されている。特に、窒化物半導体は、一般式がAlxGayIn1−x−yN(但し、0≦x≦1、0≦y≦1、x+y≦1)で表される種々の多元混晶を形成する。従って、バンドギャップが異なる多元混晶を用いることによりヘテロ構造を容易に形成できる。 In recent years, in order to overcome the material limitation and reduce conduction loss, introduction of a semiconductor device using a group III nitride semiconductor represented by GaN or a wide gap semiconductor such as silicon carbide (SiC) has been studied. In particular, nitride semiconductors exhibit various multi-element mixed crystals represented by the general formula Al x Ga y In 1-xy N (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, x + y ≦ 1). Form. Therefore, a heterostructure can be easily formed by using multi-element mixed crystals having different band gaps.
例えば、窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)と窒化ガリウム(GaN)とのへテロ構造においては、自発分極及びピエゾ分極により(0001)面上にてヘテロ界面に電荷が生じ、アンドープ時においても1×1013cm−2以上のシートキャリア濃度が得られる。このため、ヘテロ界面での2次元電子ガス(2DEG:2 Dimensional Electron Gas)をチャネルとして利用することにより、電流密度が大きくオン抵抗が低いダイオード、及び、ヘテロ接合電界効果トランジスタ(HFET:Hetero−junction Field Effect Transistor)が実現できる。このため、AlGaN/GaNダイオード、及び、ヘテロ接合電界効果トランジスタ(HFET)は、低オン抵抗及び高耐圧を実現するパワースイッチング素子として期待されている。 For example, in the heterostructure of aluminum gallium nitride (AlGaN) and gallium nitride (GaN), charges are generated at the heterointerface on the (0001) plane due to spontaneous polarization and piezopolarization, and 1 × 10 13 even when undoped. A sheet carrier concentration of cm −2 or more is obtained. Therefore, by using a two-dimensional electron gas (2DEG: 2 Dimensional Electron Gas) at the heterointerface as a channel, a diode having a high current density and low on-resistance, and a heterojunction field effect transistor (HFET: Hetero-junction) Field Effect Transistor) can be realized. For this reason, AlGaN / GaN diodes and heterojunction field effect transistors (HFETs) are expected as power switching elements that realize low on-resistance and high breakdown voltage.
AlGaN/GaNダイオードの構造においては、アノード電極にショットキー電極を用いるショットキーバリアダイオード(SBD:Schottky Barrier Diode)が一般的である。 In the structure of an AlGaN / GaN diode, a Schottky barrier diode (SBD) that uses a Schottky electrode as an anode electrode is generally used.
SBDは、順方向立ち上がり電圧(VF)ができるだけ小さい方が望ましい。ところが、GaNやAlGaNはバンドギャップが大きいため、電極材料を変えてもショットキー障壁高さを十分に低くできず、SiやGaAsで構成されるSBDに比べて立ち上り電圧(VF)を小さくできない。 It is desirable that the SBD has a forward rising voltage (VF) as small as possible. However, since GaN or AlGaN has a large band gap, the height of the Schottky barrier cannot be lowered sufficiently even if the electrode material is changed, and the rising voltage (VF) cannot be reduced as compared with SBD made of Si or GaAs.
そこで、アノード電極がチャネルにオーミック接触する電極と、チャネルを空乏化させる電極の2つの電極で構成される、トランジスタ型ダイオードが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a transistor type diode has been proposed that includes two electrodes, an electrode having an anode electrode in ohmic contact with the channel and an electrode that depletes the channel (see, for example, Patent Document 1).
また、チャネルを空乏化させる電極としては、ショットキー電極に限らずに、p型半導体とその上に形成されたオーミック電極の構成も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, the electrode for depleting the channel is not limited to the Schottky electrode, and a configuration of a p-type semiconductor and an ohmic electrode formed thereon is also proposed (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、トランジスタ型ダイオードにおいては、アノード電極に印加した電圧が閾値電圧を越えた後の状態において、アノード電極の中のチャネルを空乏化させていた電極の下部において、チャネル抵抗成分が大きくなる。その結果、ダイオードのオン抵抗が大きいという課題があった。 However, in the transistor type diode, the channel resistance component becomes large under the electrode that has depleted the channel in the anode electrode after the voltage applied to the anode electrode exceeds the threshold voltage. As a result, there is a problem that the on-resistance of the diode is large.
上記課題に鑑み、本発明は、立ち上がり電圧VFおよびオン抵抗を小さくしたダイオードを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a diode with a small rising voltage VF and on-resistance.
上記課題を解決するために、本開示に係るダイオードは、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、且つ、前記第1の窒化物半導体層と比べてバンドギャップが大きい第2の窒化物半導体層と、前記第2の窒化物半導体層の上に互いに間隔をおいて形成されたカソード電極及びアノード電極と、前記アノード電極と前記カソード電極との間の前記第2の窒化物半導体層上に形成され、且つ、前記アノード電極に接続された第1のp型窒化物半導体層とを備え、前記アノード電極と前記カソード電極との間に、前記アノード電極から前記カソード電極に向かう方向の電流が流れるような電圧を印加した時に、前記第1のp型窒化物半導体層の直下の前記第1の窒化物半導体層中に形成される2DEG(2 Dimensional Electron Gas)チャネルの前記アノード側の電圧が、アノード電圧よりも低く設定される。 In order to solve the above problems, a diode according to the present disclosure is formed on a substrate, a first nitride semiconductor layer formed on the substrate, the first nitride semiconductor layer, and A second nitride semiconductor layer having a larger band gap than the first nitride semiconductor layer, and a cathode electrode and an anode electrode formed on the second nitride semiconductor layer at a distance from each other; A first p-type nitride semiconductor layer formed on the second nitride semiconductor layer between the anode electrode and the cathode electrode and connected to the anode electrode, the anode electrode The first nitride immediately below the first p-type nitride semiconductor layer when a voltage is applied between the cathode electrode and the cathode electrode so that a current in a direction from the anode electrode toward the cathode electrode flows. In the semiconductor layer It made the 2DEG (2 Dimensional Electron Gas) voltage of the anode side of the channel is set lower than the anode voltage.
これにより、本開示に係るダイオードは、第1のp型窒化物半導体層の直下の第1の窒化物半導体層中に形成されるチャネルのアノード側端に存在する電子濃度を高めることができる。その結果、第1のp型窒化物半導体層直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができ、オン抵抗を低減できる。 Thereby, the diode according to the present disclosure can increase the concentration of electrons present at the anode side end of the channel formed in the first nitride semiconductor layer immediately below the first p-type nitride semiconductor layer. As a result, the channel resistance Rch immediately below the first p-type nitride semiconductor layer can be reduced, and the on-resistance can be reduced.
また、前記アノード電極と前記第1のp型窒化物半導体層は、前記第2の窒化物半導体層の表面上で接していなくてもよい。 The anode electrode and the first p-type nitride semiconductor layer may not be in contact with each other on the surface of the second nitride semiconductor layer.
これにより、本開示に係るダイオードは、前記アノード電極と前記第1のp型窒化物半導体層との距離を取ることができ、第1のp型窒化物半導体層の直下の第1の窒化物半導体層中に形成されるチャネルのアノード側端と、アノード電極の間に抵抗(Ra)が生まれ、順方向電流が流れる時に、アノード電圧Vaよりチャネルのアノード側電圧V1が小さくなる。その結果、第1のp型窒化物半導体層直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができ、オン抵抗を低減できる。 Thereby, the diode according to the present disclosure can take a distance between the anode electrode and the first p-type nitride semiconductor layer, and the first nitride immediately below the first p-type nitride semiconductor layer. When a resistance (Ra) is generated between the anode side end of the channel formed in the semiconductor layer and the anode electrode, and the forward current flows, the channel anode side voltage V1 becomes smaller than the anode voltage Va. As a result, the channel resistance Rch immediately below the first p-type nitride semiconductor layer can be reduced, and the on-resistance can be reduced.
また、前記アノード電極と前記第1のp型窒化物半導体層との間の前記第2の窒化物半導体層上に、第2のp型窒化物半導体層を有してもよい。 In addition, a second p-type nitride semiconductor layer may be provided on the second nitride semiconductor layer between the anode electrode and the first p-type nitride semiconductor layer.
これにより、本開示に係るダイオードは、第2のp型窒化物半導体層下の2DEG濃度が減少し、Raが大きくなることで、順方向電流が流れる時にアノード電圧Vaよりチャネルのアノード側電圧V1が小さくなり、第1のp型窒化物半導体層直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。その結果、オン抵抗を低減できる。 As a result, the diode according to the present disclosure has a 2DEG concentration under the second p-type nitride semiconductor layer that decreases and Ra increases, so that when the forward current flows, the anode side voltage V1 of the channel is higher than the anode voltage Va. And the channel resistance Rch immediately below the first p-type nitride semiconductor layer can be reduced. As a result, the on-resistance can be reduced.
また、前記第2の窒化物半導体層は、前記第1の窒化物半導体層に達さないようなリセス部を有し、前記第1のp型窒化物半導体層が前記リセス部を埋めるように形成されていてもよい。 The second nitride semiconductor layer has a recess portion that does not reach the first nitride semiconductor layer, and the first p-type nitride semiconductor layer fills the recess portion. It may be formed.
これにより、本開示に係るダイオードは、リセス部直下でVFを制御し、非リセス部のp型窒化物半導体層はVFに影響を与えないダイオードを実現できる。 As a result, the diode according to the present disclosure controls VF directly under the recess portion, and the p-type nitride semiconductor layer in the non-recess portion does not affect VF.
また、前記第2の窒化物半導体層の非リセス部上の前記第1のp型窒化物半導体層の長さが、前記カソード電極側より前記アノード電極側が長い。 The length of the first p-type nitride semiconductor layer on the non-recessed portion of the second nitride semiconductor layer is longer on the anode electrode side than on the cathode electrode side.
これにより、本開示に係るダイオードは、第1のp型窒化物半導体層の非リセス部下のチャネルの抵抗が増え、Raが大きくなることで、順方向電流が流れる時にアノード電圧Vaよりチャネルのアノード側電圧V1が小さくなり、第1のp型窒化物半導体層直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。その結果、オン抵抗を低減できる。 As a result, the diode according to the present disclosure increases the resistance of the channel under the non-recessed portion of the first p-type nitride semiconductor layer and increases Ra, so that when the forward current flows, the anode of the channel is greater than the anode voltage Va. The side voltage V1 is reduced, and the channel resistance Rch immediately below the first p-type nitride semiconductor layer can be reduced. As a result, the on-resistance can be reduced.
また、前記アノード電極が、前記第1の窒化物半導体層まで達するリセス部に形成されていてもよい。 Further, the anode electrode may be formed in a recess portion that reaches the first nitride semiconductor layer.
これにより、本開示に係るダイオードは、前記アノード電極とチャネルとの接触抵抗が低減し、その結果、オン抵抗を低減できる。 Thereby, in the diode according to the present disclosure, the contact resistance between the anode electrode and the channel is reduced, and as a result, the on-resistance can be reduced.
また、前記アノード電極の底面に、前記第2の窒化物半導体層が接触してもよい。 The second nitride semiconductor layer may contact the bottom surface of the anode electrode.
これにより、本開示に係るダイオードは、前記アノード電極とチャネルとの接触抵抗が増え、Raが大きくなることで、順方向電流が流れる時にアノード電圧Vaよりチャネルのアノード側電圧V1が小さくなり、第1のp型窒化物半導体層直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。その結果、オン抵抗を低減できる。
Accordingly, in the diode according to the present disclosure, the contact resistance between the anode electrode and the channel is increased, and Ra is increased, whereby the anode side voltage V1 of the channel is smaller than the anode voltage Va when the forward current flows. The channel resistance Rch immediately below the p-type
また、前記第2の窒化物半導体層は、前記アノード電極との接触部で前記第2の窒化物半導体層とは異なるバンドギャップの第3の窒化物半導体層を含んでもよい。 The second nitride semiconductor layer may include a third nitride semiconductor layer having a band gap different from that of the second nitride semiconductor layer at a contact portion with the anode electrode.
また、前記第3の窒化物半導体は、前記第2の窒化物半導体層と組成が異なってもよい。 The third nitride semiconductor may have a composition different from that of the second nitride semiconductor layer.
また、前記第3の窒化物半導体は、イオン注入高抵抗層であってもよい。 The third nitride semiconductor may be an ion-implanted high resistance layer.
これにより、本開示に係るダイオードは、前記アノード電極とチャネルとの接触抵抗が大幅に増え、Raが大きくなることで、順方向電流が流れる時にアノード電圧Vaよりチャネルのアノード側電圧V1が小さくなり、第1のp型窒化物半導体層直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。その結果、オン抵抗を低減できる。 Thereby, in the diode according to the present disclosure, the contact resistance between the anode electrode and the channel is greatly increased and Ra is increased, so that the anode side voltage V1 of the channel becomes smaller than the anode voltage Va when the forward current flows. The channel resistance Rch immediately below the first p-type nitride semiconductor layer can be reduced. As a result, the on-resistance can be reduced.
本開示にかかるダイオードによれば、立ち上がり電圧VFおよびオン抵抗を小さくしたダイオードを提供することができる。 According to the diode according to the present disclosure, it is possible to provide a diode with a small rising voltage VF and on-resistance.
(本発明の基礎となった知見)
AlGaN/GaNダイオードの構造においては、アノード電極にショットキー電極を用いるショットキーバリアダイオード(SBD:Schottky Barrier Diode)が一般的であり、多くの研究機関や企業で開発や製品化が活発に行われている。
(Knowledge that became the basis of the present invention)
In the structure of an AlGaN / GaN diode, a Schottky Barrier Diode (SBD) using a Schottky electrode as an anode electrode is generally used, and development and commercialization are actively performed in many research institutions and companies. ing.
SBDでは、ショットキー電極と半導体の接触で発生するショットキー障壁高さにより、順方向立ち上がり電圧(VF)が決まる。このVFは、ダイオードに順方向電流を流したときにエネルギー損失になるために、できるだけ小さい方が望ましい。ところが、GaNやAlGaNはバンドギャップが大きいため、電極材料を変えてもショットキー障壁高さを十分に低くできない。つまり、SiやGaAsで構成されるSBDに比べてVFを小さくできないという課題がある。 In SBD, the forward rising voltage (VF) is determined by the height of the Schottky barrier generated by the contact between the Schottky electrode and the semiconductor. The VF is preferably as small as possible because energy loss occurs when a forward current is passed through the diode. However, since GaN and AlGaN have a large band gap, the height of the Schottky barrier cannot be lowered sufficiently even if the electrode material is changed. In other words, there is a problem that VF cannot be reduced as compared with SBD made of Si or GaAs.
その課題を解決する一つの方法として、例えば、特許文献1に開示されているように、アノード電極がチャネルにオーミック接触する電極と、チャネルを空乏化させる電極の2つの電極で構成されるダイオードが提案されている。このダイオードの構造は、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極で構成されるトランジスタにおいて、ゲート電極とソース電極を短絡させてアノード電極とみなし、ドレイン電極をカソード電極とみなした構造と等しいので、ここではトランジスタ型ダイオードと呼ぶことにする。
As one method for solving the problem, for example, as disclosed in
トランジスタ型ダイオードにおけるVFは、それを構成するトランジスタの閾値電圧に等しくなるため、VFを同じ半導体材料で構成されるSBDよりも小さくするようなデバイス設計が可能となる。また、チャネルを空乏化させる電極としては、特許文献2に開示されているように、ショットキー電極に限らずに、p型半導体とその上に形成されたオーミック電極の構成も提案されている。
Since the VF in the transistor type diode is equal to the threshold voltage of the transistor constituting the transistor type diode, it is possible to design the device so that the VF is smaller than the SBD made of the same semiconductor material. As an electrode for depleting a channel, as disclosed in
このp型半導体とその上に形成されたオーミック電極を用いたトランジスタ型ダイオードについて、図8を用いて説明する。 A transistor type diode using the p-type semiconductor and an ohmic electrode formed thereon will be described with reference to FIG.
図8に示すトランジスタ型ダイオード1000は、基板1101と、バッファ層1120と、半導体層積層体1102と、半導体層積層体1102の上に互いに間隔をおいて形成されたカソード電極1103及びアノード電極1104と、半導体層積層体1102の上を覆う保護膜1106とを備えている。
A
半導体層積層体1102は、GaNで構成される第1の窒化物半導体層1121及び第1の半導体層1121と比べてバンドギャップが大きいAlGaNで構成される第2の窒化物半導体層1122を含み、第1の窒化物半導体層1121と第2の窒化物半導体層1122の界面には2DEG(図示せず)が発生して、チャネルを構成する。
The
アノード電極1104は、半導体層積層体1102の上に形成されたp−GaNで構成されるp型の第3の窒化物半導体層1143と、第3の窒化物半導体層1143とオーミック接触するNi/Auで構成される第1の金属層1141と、第1の金属層1141と接し且つチャネルとオーミック接触するTi/Alで構成される第2の金属層1142とを有している。このとき、VFは、p型の第3の窒化物半導体層1143の不純物濃度及び第3の窒化物半導体層1143の直下における第2の窒化物半導体層1122の膜厚とバンドギャップ等によって決まる。
The anode electrode 1104 includes a p-type third
例えば、第3の窒化物半導体層1143の直下における第2の窒化物半導体層1122の膜厚を厚くしていけば、2DEG濃度が増加していくために閾値電圧は低くなる。閾値電圧が負にならない範囲で第2の窒化物半導体層1122の膜厚を適切に設計することで、VFの値をSBDよりも低くすることが可能となる。
For example, if the thickness of the second
しかしながら、トランジスタ型ダイオードにおいては、アノード電極に印加した電圧が閾値電圧を越えた後の状態において、アノード電極の中のチャネルを空乏化させていた電極の下部において、チャネル抵抗成分が大きくなる結果、ダイオードのオン抵抗が大きいという課題があった。 However, in the transistor-type diode, the channel resistance component increases in the lower part of the electrode that has depleted the channel in the anode electrode after the voltage applied to the anode electrode exceeds the threshold voltage. There was a problem that the on-resistance of the diode was large.
上記課題の原因として、本願発明者は以下のメカニズムを見出した。図9を参照して説明する。図9に示すトランジスタ型ダイオード1000は、従来のトランジスタ型ダイオードであり、第1の窒化物半導体層1121と第2の窒化物半導体層1122との界面には2DEG(図示せず)が発生している。
As the cause of the above problem, the present inventors have found the following mechanism. This will be described with reference to FIG. A
このトランジスタ型ダイオード1000のオン抵抗成分を3つの抵抗成分に分解する。すなわち、p型窒化物半導体層1143直下のチャネル抵抗をRch、それよりも第2の金属層1142側に存在する抵抗成分をRa、カソード電極1103側にある抵抗をRcとする。
The on-resistance component of the
p型窒化物半導体層1143の直下の第1の窒化物半導体層1121中に形成されるチャネルの第2の金属層1142側の電位をV1、第2の金属層1142の電位をVaとする。その場合、第2の金属層1142に閾値電圧、すなわちトランジスタ型ダイオードにおけるVF以上の電圧を印加すると電流は流れ始めるが、流れ始めた直後はV1の電位がVaとほぼ同じだけ持ち上げられてしまう。そのため、VF以上の電圧がアノード電極に印加された場合においても、p型窒化物半導体層1143の第2の金属層1142側の下部のチャネル層の一部が図9のように空乏化されたままである。つまり、電界効果トランジスタ動作において、ゲート端でキャリアが枯渇(ピンチオフ)するという飽和領域動作と同じ状態になっている。その結果として、p型窒化物半導体層下のチャネル抵抗Rchが大きくなり、Ra+Rch+Rcで表されるオン抵抗が大きくなってしまうという構造上の問題があることを見出した。
The potential of the channel formed in the first
p型窒化物半導体層のかわりにショットキー電極を用いた場合も、同様にショットキー電極のアノード電極端下のチャネル層が空乏化されたままで、ショットキー電極下のチャネル抵抗が大きくなり、オン抵抗が大きくなってしまう構造上の問題が生じている。 Similarly, when a Schottky electrode is used instead of the p-type nitride semiconductor layer, the channel layer under the anode electrode end of the Schottky electrode remains depleted, and the channel resistance under the Schottky electrode increases, and the ON There is a structural problem that increases the resistance.
そこで、例えば、アノード電極においてチャネルとオーミック接触する部分とp型窒化物半導体層との間に絶縁膜を有する構造にすれば、アノード電極とp型窒化物半導体層との距離を取ることができる。これにより、p型窒化物半導体層の直下の第1の窒化物半導体層中に形成されるチャネルのアノード側端と、アノード電極の間に抵抗(Ra)が生まれ、順方向電流が流れる時に、アノード電圧Vaよりチャネルのアノード側電圧V1が小さくなる。 Therefore, for example, if an insulating film is provided between the portion of the anode electrode that is in ohmic contact with the channel and the p-type nitride semiconductor layer, the distance between the anode electrode and the p-type nitride semiconductor layer can be increased. . Thereby, a resistance (Ra) is created between the anode side end of the channel formed in the first nitride semiconductor layer immediately below the p-type nitride semiconductor layer and the anode electrode, and when a forward current flows, The anode voltage V1 of the channel is smaller than the anode voltage Va.
よって、p型窒化物半導体層(第1のp型窒化物半導体層)の直下の第1の窒化物半導体層中に形成されるチャネルのアノード側端に存在する電子濃度を高めることができる。その結果、第1のp型窒化物半導体層の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができ、オン抵抗を低減できる。 Therefore, it is possible to increase the concentration of electrons present at the anode side end of the channel formed in the first nitride semiconductor layer immediately below the p-type nitride semiconductor layer (first p-type nitride semiconductor layer). As a result, the channel resistance Rch immediately below the first p-type nitride semiconductor layer can be reduced, and the on-resistance can be reduced.
以下、各実施形態において、本開示に係る窒化物半導体ダイオードについて詳細に説明する。 Hereinafter, in each embodiment, the nitride semiconductor diode according to the present disclosure will be described in detail.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係るダイオード100の断面構成を示している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a
図1に示すように、ダイオード100では、基板10上にバッファ層21を介して半導体層積層体122が形成されている。
As shown in FIG. 1, in the
基板10は、シリコン、サファイア、炭化硅素又は窒化ガリウム等で構成されている。バッファ層21は、膜厚が2μm程度である。半導体層積層体122は、膜厚が2μmのアンドープGaN層122Bと、膜厚が25nmのアンドープAlGaN層122Aとで構成されている。なお、アンドープGaN層122Bは本実施形態における第1の窒化物半導体層、第1のAlGaN層122Aは本実施形態における第2の窒化物半導体層に相当する。
The
半導体層積層体122上には、互いに間隔をあけて、アノード電極131とカソード電極132とが形成されている。
An
アノード電極131及びカソード電極132は、アンドープGaN層122Bと第1のAlGaN層122Aの界面より下までリセスされた部分に形成されている。すなわち、アノード電極131及びカソード電極132は、アンドープGaN層122Bまで達するリセス部(凹部)に形成されている。したがって、アノード電極131及びカソード電極132は、第1のAlGaN層122Aが掘り込まれたリセス部(凹部)の側面と、アンドープGaN層122Bの底面および側面とに接するように形成されている。また、アノード電極131及びカソード電極132は、それぞれアンドープGaN層122Bと第1のAlGaN層122Aの界面に発生する2DEGで構成されるチャネルとオーミック接触している。アノード電極131及びカソード電極132は、例えば、チタン/アルミニウム(Ti/Al)で構成される金属で形成すればよい。
The
第1のp型窒化物半導体層123は、第1のAlGaN層122Aの上に形成されており、例えば、p型AlGaNで構成されている。第1のp型窒化物半導体層123とアノード電極131の間には、絶縁膜125が第1のAlGaN層122Aの上に形成されている。
The first p-type
絶縁膜125は、例えば、SiN、SiOやAlNなどで構成される。p型オーミック電極133は、第1のp型窒化物半導体層123とオーミック接触する金属であればよく、例えば、Ti、TiN、Pd、Niで構成される金属であればよい。第1のp型窒化物半導体層123とアノード電極131は、p型オーミック電極133を介して接続されている。
The insulating
本実施形態にかかるダイオード100は、絶縁膜125により第1のp型窒化物半導体層123のアノード電極側直下のチャネル(点a)と、アノード電極131が2DEGと接する点(点b)との距離をとることができる。この距離に応じた抵抗成分により、ダイオード100のオン時に第1のp型窒化物半導体層123のアノード電極端下の電位と、アノード電極131の電位に差を生じさせ、第1のp型窒化物半導体層123の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。これにより、ダイオード100のオン抵抗を低減できる。
The
本願発明者は、トランジスタ型ダイオードのアノード側抵抗Raとオン抵抗の関係を以下のように導出した。第1のp型窒化物半導体層123下に発生する2DEG濃度は、順方向電圧をV、閾値電圧Vthとすると、VがVthを少し超えた付近では、exp(q(V−Vth)/nkT)に比例する。ここで、qは、電子の電荷、nは理想係数、kはボルツマン定数、Tは絶対温度である。
The inventor of the present application derived the relationship between the anode-side resistance Ra and the on-resistance of the transistor type diode as follows. The 2DEG concentration generated under the first p-type
トランジスタ型ダイオードにおいては、電流が流れ始める時点ではV=Vthであり、流れ始めた後では近似的にV=Vth+IfRaで表される。ただし、Ifはこのトランジスタ型ダイオードを流れる電流とする。従って、電流が流れ始めた後の第1のp型窒化物半導体層123の直下のチャネル抵抗Rchは2DEG濃度に反比例すると考えて、Rch∝1/exp(q(V−Vth)/nkT)=1/exp(qIfRa/nkT)と表される。
In a transistor type diode, V = Vth when current starts to flow, and approximately V = Vth + IfRa after starting to flow. However, If is a current flowing through this transistor type diode. Therefore, assuming that the channel resistance Rch immediately below the first p-type
ここで、R0をIf=0の場合のRchと置くと、Rch=R0/exp(qIfRa/nkT)と表せる。したがって、Ifが一定の時、第1のp型窒化物半導体層123の直下のチャネル抵抗Rchは、アノード側抵抗Raの関数であるといえる。
Here, when R0 is set as Rch when If = 0, it can be expressed as Rch = R0 / exp (qIfRa / nkT). Therefore, when If is constant, it can be said that the channel resistance Rch immediately below the first p-type
ここで、オン抵抗(=Ra+Rch+Rc)とトランジスタ型ダイオードのアノード側抵抗Raとの関係をプロットしたものを図2に示す。図2において、R0は20Ωmm、Rcは10Ωmmとした。また、q/kTは、一般的に室温での値として用いられる25mVとして計算した。 Here, FIG. 2 shows a plot of the relationship between the on-resistance (= Ra + Rch + Rc) and the anode-side resistance Ra of the transistor-type diode. In FIG. 2, R0 is 20 Ωmm and Rc is 10 Ωmm. Moreover, q / kT was calculated as 25 mV generally used as a value at room temperature.
当初、トランジスタ型ダイオードのアノード側抵抗Raの値が増加するにつれ、オン抵抗は増加すると予測していたが、図2の結果は、アノード側抵抗Raが低い値の場合にオン抵抗は減少し、あるアノード側抵抗Raで最小値を示した後に増加する傾向を示している。 Initially, the ON resistance was expected to increase as the value of the anode-side resistance Ra of the transistor type diode increased. However, the result of FIG. 2 shows that the ON-resistance decreases when the anode-side resistance Ra is low. It shows a tendency to increase after showing a minimum value at a certain anode side resistance Ra.
この結果を考察すると、アノード側抵抗Raの値が0Ωmmから5Ωmm程度までの場合は、アノード側抵抗Raの線形的な増加量に対し、第1のp型窒化物半導体層123の直下のチャネル抵抗Rchの指数関数の逆数での低減量が上回ることを示している。
Considering this result, when the value of the anode side resistance Ra is about 0 Ωmm to about 5 Ωmm, the channel resistance immediately below the first p-type
その後、アノード側抵抗Raの値が5Ωmm程度を超えると、第1のp型窒化物半導体層123の直下のチャネル抵抗Rchの低下率が下がり、第1のp型窒化物半導体層123の直下のチャネル抵抗Rchの低減量よりアノード側抵抗Raの増加量が上回ることを示している。つまり、理想係数nや絶対温度Tの値にも依存するが、オン抵抗はアノード側抵抗Raに対して極小値を有するということである。したがって、アノード側抵抗Raが5Ωmm程度のときに、オン抵抗を最も小さくすることができる。
Thereafter, when the value of the anode-side resistance Ra exceeds about 5 Ωmm, the rate of decrease of the channel resistance Rch immediately below the first p-type
なお、このような現象は、SBDでは発生しないため、トランジスタ型ダイオードで初めて確認されたメカニズムである。 Since such a phenomenon does not occur in SBD, it is a mechanism that has been confirmed for transistor type diodes for the first time.
以上、本実施形態にかかるダイオード100によると、第1の窒化物半導体層であるアンドープGaN層122Bの上に形成され、且つ、アンドープGaN層122Bと比べてバンドギャップが大きい第1のAlGaN層(第2の窒化物半導体層)122Aと、第1のAlGaN層122Aの上に互いに間隔をおいて形成されたカソード電極132及びアノード電極131と、アノード電極131とカソード電極132との間の第1のAlGaN層122A上に形成され、且つ、アノード電極131に接続された第1のp型窒化物半導体層123とを備え、アノード電極131とカソード電極132との間に、アノード電極131からカソード電極132に向かう方向の電流が流れるような電圧を印加した時に、第1のp型窒化物半導体層123の直下のアンドープGaN層122B中に形成される2DEGチャネルのアノード側の電圧が、アノード電圧よりも低く設定される。
As described above, according to the
これにより、ダイオード100は、第1のp型窒化物半導体層123の直下のアンドープGaN層122B中に形成されるチャネルのアノード側端に存在する電子濃度を高めることができる。その結果、第1のp型窒化物半導体層123の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができ、オン抵抗を低減できる。
As a result, the
なお、第1の実施形態において、第1のAlGaN層122AはアンドープGaN層122B界面付近まで掘り込まれた凹部(図3参照)を有し、その凹部を埋めるように第1のp型窒化物半導体層(図3の第1のp型窒化物半導体層223参照)が形成されていてもよい。
In the first embodiment, the
(第2の実施形態)
以下に、第2の実施形態について図面を参照して説明する。図3は、第2の実施形態に係るダイオードの断面構成を示している。図3において、図1と同一の構成要素には、同一の番号を附すことにより説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a cross-sectional configuration of the diode according to the second embodiment. In FIG. 3, the same components as those in FIG.
本実施形態にかかるダイオード200が第1の実施形態にかかるダイオード100と異なる点は、第1のp型窒化物半導体層とアノード電極との間の絶縁膜中に、第1のAlGaN層と接するように、第2のp型窒化物半導体層が形成されている点である。
The
図3に示すように、ダイオード200において、第1のAlGaN層222AはGaN層222B界面付近まで掘り込まれたリセス部(凹部)を有し、そのリセス部を埋めるように第1のp型窒化物半導体層223が形成されている。例えば、リセス部の深さを25nm、AlGaN層膜厚を25nm、非リセス部のAlGaN層膜厚を50nmとしてもよい。なお、GaN層222Bは本実施形態における第1の窒化物半導体層、第1のAlGaN層222Aは本実施形態における第2の窒化物半導体層に相当する。
As shown in FIG. 3, in the
第1のp型窒化物半導体層223とアノード電極231との間の絶縁膜225中には、第1のAlGaN層222Aと接するように、第2のp型窒化物半導体層224が形成されている。第2のp型窒化物半導体層224は、第1のp型窒化物半導体層223と同時に形成可能なので、プロセス工程数は増加しない。
A second p-type
ダイオード200においては、第2のp型窒化物半導体層224下の2DEG濃度が減少し、アノード側抵抗Raが大きくなることで、ダイオード200のオン時に第1のp型窒化物半導体層223の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。したがって、ダイオード200のオン抵抗を低減できる。
In the
以上、本実施形態にかかるダイオード200によると、第1のp型窒化物半導体層223とアノード電極231との間の絶縁膜225中に、第1のAlGaN層222Aと接するように、第2のp型窒化物半導体層224が形成されていることにより、ダイオード200のオン抵抗を低減することができる。
As described above, according to the
(第3の実施形態)
以下に、第3の実施形態について図面を参照して説明する。図4は、第3の実施形態に係るダイオードの断面構成を示している。図4において、図1と同一の構成要素には、同一の番号を附すことにより説明を省略する。
(Third embodiment)
The third embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 shows a cross-sectional configuration of the diode according to the third embodiment. In FIG. 4, the same components as those of FIG.
本実施形態にかかるダイオード300が第1の実施形態にかかるダイオード100と異なる点は、第1のp型窒化物半導体層323の非リセス部が、カソード電極332側よりアノード電極331側が長くなるように形成されている点である。
The
図4に示すように、ダイオード300において、第1のAlGaN層322AはGaN層322B界面付近まで掘り込まれた凹部を有し、その凹部を埋めるように形成された第1のp型窒化物半導体層323の非リセス部が、カソード電極332側よりアノード電極331側が長くなるように形成されている。ここで、非リセス部とは、第1のp型窒化物半導体層323において、凹部以外の第1のAlGaN層322Aの上面に形成された部分をいう。また、GaN層322Bは本実施形態における第1の窒化物半導体層、第1のAlGaN層322Aは本実施形態における第2の窒化物半導体層に相当する。
As shown in FIG. 4, in the
これにより、ダイオード300において、第1のp型窒化物半導体層323の非リセス部の下のチャネルの抵抗が増え、ダイオード300のオン時に第1のp型窒化物半導体層323の最下部の直下の第1の窒化物半導体層(GaN層)322B中に形成されるチャネルのアノード側の電位と、アノード電極331の電位とに差を生じさせることができる。これにより、第1のp型窒化物半導体層323の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。したがって、ダイオード300のオン抵抗を低減できる。
As a result, in the
以上、本実施形態にかかるダイオード300によると、第1のp型窒化物半導体層323の非リセス部が、カソード電極332側よりアノード電極331側が長くなるように形成されていることにより、ダイオード300のオン抵抗を低減することができる。
As described above, according to the
(第4の実施形態)
以下に、第4の実施形態について図面を参照して説明する。図5は、第4の実施形態に係るダイオードの断面構成を示している。図5において、図1と同一の構成要素には、同一の番号を附すことにより説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows a cross-sectional configuration of the diode according to the fourth embodiment. In FIG. 5, the same components as those in FIG.
本実施形態にかかるダイオード400が第1の実施形態にかかるダイオード100と異なる点は、アノード電極が第1のAlGaN層およびGaN層に設けられたリセス部(凹部)に形成されず、アノード電極の底面に、第1のAlGaN層が接触している点である。
The
図5に示すように、ダイオード400において、第1のAlGaN層422AおよびGaN層422Bに対してリセス部の形成を行わずに、アノード電極431が形成されている。すなわち、アノード電極431の底面に、第1のAlGaN層422Aが接触する構成となっている。なお、GaN層422Bは本実施形態における第1の窒化物半導体層、第1のAlGaN層422Aは本実施形態における第2の窒化物半導体層に相当する。
As shown in FIG. 5, in the
この構成によれば、アノード電極431とチャネルとの接触抵抗が増え、アノード側抵抗Raが大きくなり、ダイオード400のオン時に第1のp型窒化物半導体層423の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。したがって、ダイオード400のオン抵抗を低減できる。
According to this configuration, the contact resistance between the
なお、第4の実施形態において、ダイオード400には、アノード電極側のリセス深さが第1のAlGaN層422AとGaN層422Bの界面に達さない程度に浅く形成されていてもよい。
In the fourth embodiment, the
また、第4の実施形態において、第1のAlGaN層422AはGaN層422B界面付近まで掘り込まれたリセス部(凹部)を有し、その凹部を埋めるように第1のp型窒化物半導体層423が形成されていてもよい。
In the fourth embodiment, the
以上、本実施形態にかかるダイオード400によると、アノード電極431が、第1のAlGaN層422AおよびGaN層422Bのリセス部(凹部)に形成されず、アノード電極431の底面に、第1のAlGaN層422Aが接触しているため、ダイオード400のオン抵抗を低減することができる。
As described above, according to the
(第5の実施形態)
以下に、第5の実施形態について図面を参照して説明する。図6は、第5の実施形態に係るダイオードの断面構成を示している。図6において、図1と同一の構成要素には、同一の番号を附すことにより説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows a cross-sectional configuration of the diode according to the fifth embodiment. In FIG. 6, the same components as those in FIG.
本実施形態にかかるダイオード500が第1の実施形態にかかるダイオード100と異なる点は、AlGaN層522Aのアノード電極531の下部分に、第1のAlGaN層522Aとは異なるAl組成を持つ第2のAlGaN層522Cが形成されている点である。なお、第2のAlGaN層522Cは、本実施形態における第3の窒化物半導体層に相当する。
The
図6に示すように、ダイオード500において、第1のAlGaN層522AやGaN層522Bに対してリセスを行わずに、アノード電極531が形成されており、AlGaN層522Aのアノード電極531の下部分には、第1のAlGaN層522Aとは異なるAl組成を持つ第2のAlGaN層522Cが形成されている。例えば、第1のAlGaN層522AのAl組成は25%、第2のAlGaN層522CのAl組成は20%とすればよい。
As shown in FIG. 6, in the
この構成によれば、アノード電極531からの金属の、窒化物半導体層522への拡散が、第1のAlGaN層522Aと第2のAlGaN層522Cの界面で妨げられることで、アノード電極531とチャネルとの接触抵抗が大幅に増え、ダイオード500のオン時に第1のp型窒化物半導体層523のアノード電極531の端下の電位と、アノード電極531の電位に差を生じさせ、第1のp型窒化物半導体層523の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができる。したがって、ダイオード500のオン抵抗を低減できる。
According to this configuration, the diffusion of metal from the
以上、本実施形態にかかるダイオード500によると、AlGaN層522Aのアノード電極531の下部分に、第1のAlGaN層522Aとは異なるAl組成を持つ第2のAlGaN層522Cが形成されているので、ダイオード500のオン抵抗を低減することができる。
As described above, according to the
なお、第5の実施形態において、アノード電極側のリセス深さがチャネルに達さない程度に浅く形成されていてもよい。 In the fifth embodiment, the recess depth on the anode electrode side may be shallow enough not to reach the channel.
また、第5の実施形態において、第2のAlGaN層522Cは第1のAlGaN層522A表面層以外の第1のAlGaN層522A内部に形成されていてもよい。また、第5の実施形態において、第2のAlGaN層522CはAlGaN層522Aのアノード電極下部分に形成されていれば、カソード電極532に達するように形成されていてもよい。
In the fifth embodiment, the
また、第5の実施形態において、AlGaN層522Aは、GaN層522B界面付近まで掘り込まれた凹部を有し、その凹部を埋めるように第1のp型窒化物半導体層523が形成されていてもよい。
Further, in the fifth embodiment, the
(第6の実施形態)
以下に、第6の実施形態について図面を参照して説明する。図7は、第6の実施形態に係るダイオードの断面構成を示している。図7において、図1と同一の構成要素には、同一の番号を附すことにより説明を省略する。
(Sixth embodiment)
The sixth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 shows a cross-sectional configuration of the diode according to the sixth embodiment. In FIG. 7, the same components as those in FIG.
本実施形態にかかるダイオード600が第1の実施形態にかかるダイオード100と異なる点は、アノード電極の下の第1のAlGaN層及びGaN層に、イオン注入高抵抗層626が形成されている点である。
The
図7に示すように、ダイオード600において、第1のAlGaN層622AおよびGaN層622Bに対してリセスを行わずに、アノード電極631が形成されている。アノード電極631の下の第1のAlGaN層622A及びGaN層622Bには、チャネルに達するまでボロン(B)が注入されたイオン注入高抵抗層626が形成されている。
As shown in FIG. 7, in the
この構成によれば、ボロンの注入によってチャネルの電子濃度が減少し、アノード電極631とチャネルとの接触抵抗が適切に増え、オン時に第1のp型窒化物半導体層623のアノード電極631端下の電位と、アノード電極631の電位に差を生じさせ、第1のp型窒化物半導体層623の直下のチャネル抵抗Rchを低減させることができ、オン抵抗を低減できる。
According to this configuration, the electron concentration of the channel is reduced by boron implantation, the contact resistance between the
以上、本実施形態にかかるダイオード600によると、アノード電極の下の第1のAlGaN層及びGaN層に、イオン注入高抵抗層626が形成されているので、ダイオード600のオン抵抗を低減することができる。
As described above, according to the
なお、第6の実施形態において、アノード電極側のリセス深さがチャネルに達さない程度に浅く形成されていてもよい。 In the sixth embodiment, the recess depth on the anode electrode side may be shallow enough not to reach the channel.
また、第6の実施形態において、イオン注入高抵抗層626の注入元素は、チャネルの高抵抗化が可能な元素であれば、例えば鉄(Fe)、水素(H)、フッ素(F)、酸素(O)等のボロン以外の元素で形成されていてもよい。
In the sixth embodiment, if the implanted element of the ion-implanted
また、第6の実施形態において、AlGaN層622AはGaN層622B界面付近まで掘り込まれた凹部を有し、その凹部を埋めるように第1のp型窒化物半導体層623が形成されていてもよい。
In the sixth embodiment, the
なお、上記したダイオードにおいて、第1のp型窒化物半導体層の下部において、第2の窒化物半導体層は第1の窒化物半導体界面付近まで掘り込まれた凹部を有し、その凹部を埋めるように第1のp型窒化物半導体層が形成されていてもよい。 In the diode described above, below the first p-type nitride semiconductor layer, the second nitride semiconductor layer has a recess dug up to the vicinity of the first nitride semiconductor interface, and fills the recess. Thus, the first p-type nitride semiconductor layer may be formed.
また、上記したダイオードにおいて、半導体基板はシリコン、サファイア、炭化硅素又は窒化ガリウムで構成されることが好ましい。 In the above diode, the semiconductor substrate is preferably made of silicon, sapphire, silicon carbide, or gallium nitride.
以上、本発明に係るダイオードについて、上記した実施形態および変形例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態および変形例に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で、各実施形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、各実施形態および変形例における構成要素を任意に組み合わせて実現される形態も、本発明に含まれる。 Although the diode according to the present invention has been described based on the above-described embodiments and modifications, the present invention is not limited to these embodiments and modifications. The present invention can be realized by arbitrarily combining the embodiments obtained by subjecting various embodiments and modifications to various modifications conceived by those skilled in the art and the components in the embodiments and modifications without departing from the gist of the present invention. Forms are also included in the present invention.
本発明の窒化物半導体ダイオードは、VFとオン抵抗のいずれも低減させることが実現でき、電源回路等に用いられるダイオードとして有用である。 The nitride semiconductor diode of the present invention can realize both reduction of VF and on-resistance, and is useful as a diode used in a power supply circuit or the like.
10、1101 基板
21、1120 バッファ層
122、222、322、422、522、622、1102 半導体層積層体
122A、222A、322A、422A、522A、622A 第1のAlGaN層(第2の窒化物半導体層)
122B、222B、322B、422B、522B、622B GaN層(第1の窒化物半導体層)
522C 第2のAlGaN層(第3の窒化物半導体層)
123、223、323、423、523、623 第1のp型窒化物半導体層
224 第2のp型窒化物半導体層
125、225 絶縁膜
626 イオン注入高抵抗層
131、231、331、431、531、631、1142 アノード電極
132、232、332、432、532、632、1103 カソード電極
133、233、333、433、533、633 p型オーミック電極
10, 1101
122B, 222B, 322B, 422B, 522B, 622B GaN layer (first nitride semiconductor layer)
522C Second AlGaN layer (third nitride semiconductor layer)
123, 223, 323, 423, 523, 623 First p-type
Claims (10)
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、且つ、前記第1の窒化物半導体層と比べてバンドギャップが大きい第2の窒化物半導体層と、
前記第2の窒化物半導体層の上に互いに間隔をおいて形成されたカソード電極及びアノード電極と、
前記アノード電極と前記カソード電極との間の前記第2の窒化物半導体層上に形成され、且つ、前記アノード電極に接続された第1のp型窒化物半導体層とを備え、
前記アノード電極と前記カソード電極との間に、前記アノード電極から前記カソード電極に向かう方向の電流が流れるような電圧を印加した時に、前記第1のp型窒化物半導体層の直下の前記第1の窒化物半導体層中に形成される2DEG(2 Dimensional Electron Gas)チャネルの前記アノード側の電圧が、アノード電圧よりも低く設定される
ダイオード。 A substrate,
A first nitride semiconductor layer formed on the substrate;
A second nitride semiconductor layer formed on the first nitride semiconductor layer and having a larger band gap than the first nitride semiconductor layer;
A cathode electrode and an anode electrode formed on the second nitride semiconductor layer and spaced apart from each other;
A first p-type nitride semiconductor layer formed on the second nitride semiconductor layer between the anode electrode and the cathode electrode and connected to the anode electrode;
When a voltage is applied between the anode electrode and the cathode electrode such that a current flows in a direction from the anode electrode toward the cathode electrode, the first p-type nitride semiconductor layer immediately below the first p-type nitride semiconductor layer is applied. A diode in which a voltage on the anode side of a 2DEG (2 Dimensional Electron Gas) channel formed in the nitride semiconductor layer is set lower than the anode voltage.
請求項1に記載のダイオード。 2. The diode according to claim 1, wherein the anode electrode and the first p-type nitride semiconductor layer are not in contact with each other on the surface of the second nitride semiconductor layer.
請求項2に記載のダイオード。 3. The diode according to claim 2, further comprising a second p-type nitride semiconductor layer on the second nitride semiconductor layer between the anode electrode and the first p-type nitride semiconductor layer.
請求項1から3のいずれか1項に記載のダイオード。 The second nitride semiconductor layer has a recess portion that does not reach the first nitride semiconductor layer, and the first p-type nitride semiconductor layer is formed so as to fill the recess portion. The diode according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載のダイオード。 The diode according to claim 4, wherein a length of the first p-type nitride semiconductor layer on the non-recessed portion of the second nitride semiconductor layer is longer on the anode electrode side than on the cathode electrode side.
請求項1から5のいずれか1項に記載のダイオード。 The diode according to any one of claims 1 to 5, wherein the anode electrode is formed in a recess portion reaching the first nitride semiconductor layer.
請求項1から5のいずれか1項に記載のダイオード。 The diode according to claim 1, wherein the second nitride semiconductor layer is in contact with a bottom surface of the anode electrode.
請求項1に記載のダイオード。 2. The diode according to claim 1, wherein the second nitride semiconductor layer includes a third nitride semiconductor layer having a band gap different from that of the second nitride semiconductor layer at a contact portion with the anode electrode.
請求項8に記載のダイオード。 The diode according to claim 8, wherein the third nitride semiconductor has a composition different from that of the second nitride semiconductor layer.
請求項8に記載のダイオード。 The diode according to claim 8, wherein the third nitride semiconductor is an ion-implanted high resistance layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013131134A JP2015005671A (en) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Diode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013131134A JP2015005671A (en) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Diode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015005671A true JP2015005671A (en) | 2015-01-08 |
Family
ID=52301315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013131134A Pending JP2015005671A (en) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Diode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015005671A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109950324A (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | III group-III nitride diode component of p-type anode and preparation method thereof |
CN114678415A (en) * | 2022-03-28 | 2022-06-28 | 江苏晶曌半导体有限公司 | Gallium nitride schottky diode device with array floating island structure |
-
2013
- 2013-06-21 JP JP2013131134A patent/JP2015005671A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109950324A (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-28 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | III group-III nitride diode component of p-type anode and preparation method thereof |
CN114678415A (en) * | 2022-03-28 | 2022-06-28 | 江苏晶曌半导体有限公司 | Gallium nitride schottky diode device with array floating island structure |
CN114678415B (en) * | 2022-03-28 | 2022-12-02 | 江苏晶曌半导体有限公司 | Gallium nitride schottky diode device with array floating island structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Impact of gate metal on the performance of p-GaN/AlGaN/GaN high electron mobility transistors | |
JP5663000B2 (en) | Reverse diffusion suppression structure | |
US8390029B2 (en) | Semiconductor device for reducing and/or preventing current collapse | |
JP6511645B2 (en) | Nitride semiconductor device | |
JP4775859B2 (en) | Nitride semiconductor device and power conversion device including the same | |
JP5611653B2 (en) | Nitride semiconductor device | |
US8748941B2 (en) | Nitride semiconductor device having reduced interface leakage currents | |
JP6189235B2 (en) | Semiconductor device | |
US20140110759A1 (en) | Semiconductor device | |
US8519439B2 (en) | Nitride semiconductor element with N-face semiconductor crystal layer | |
US20050173728A1 (en) | Nitride heterojunction transistors having charge-transfer induced energy barriers and methods of fabricating the same | |
JP5494474B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5645304B2 (en) | diode | |
JP2006216671A (en) | Nitride compound semiconductor element | |
JP2010135640A (en) | Field-effect transistor | |
JP5997234B2 (en) | Semiconductor device, field effect transistor, and electronic device | |
WO2015008430A1 (en) | Semiconductor device | |
US20160211357A1 (en) | Semiconductor device | |
JPWO2014108945A1 (en) | Nitride semiconductor devices | |
JP2014187085A (en) | Semiconductor device | |
JP6233088B2 (en) | Field effect transistor | |
US9269801B2 (en) | Normally-off-type heterojunction field-effect transistor | |
JP4801325B2 (en) | Semiconductor device using group III-V nitride semiconductor | |
JP2015005671A (en) | Diode | |
JP5721782B2 (en) | Semiconductor device |