JP2016100508A5 - - Google Patents

Claims (9)

1. シリコン系基板と、
   該シリコン系基板の上に配置され、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層とＡｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層（ｘ＞ｙ）とが交互に配置された第１の多層構造バッファ領域と、前記Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層よりも厚いＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＮ層（ｘ＞ｚ）からなる第１の挿入層とを有し、前記第１の多層構造バッファ領域と、前記第１の挿入層とが交互に配置された第１のバッファ層と、
   前記第１のバッファ層の上に配置され、Ａｌ_αＧａ_１−αＮ層とＡｌ_βＧａ_１−βＮ層（α＞β）とが交互に配置された第２の多層構造バッファ領域と、前記第１の挿入層よりも薄く、前記Ａｌ_βＧａ_１−βＮ層よりも厚いＡｌ_γＧａ_１−γＮ層（α＞γ）からなる第２の挿入層とを有し、前記第２の多層構造バッファ領域と、前記第２の挿入層とが交互に配置された第２のバッファ層と、
   前記第２のバッファ層の上に配置され、前記第２の挿入層よりも厚いチャネル層と
   を有し、
   前記第２のバッファ層の平均Ａｌ組成が前記第１のバッファ層の平均Ａｌ組成よりも高いことを特徴とするエピタキシャルウェーハ。
2. 前記第２の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_αＧａ_１−αＮ層と前記Ａｌ_βＧａ_１−βＮ層の繰り返し数が、前記第１の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層と前記Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層の繰り返し数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載のエピタキシャルウェーハ。
3. 前記第２の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_βＧａ_１−βＮ層が、前記第１の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層より薄いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエピタキシャルウェーハ。
4. 前記第２の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_αＧａ_１−αＮ層が、前記第１の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層より厚いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハ。
5. 前記第２の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_αＧａ_１−αＮ層と、前記第１の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層とにおいて、ｘ＜αであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハ。
6. 前記第２の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_βＧａ_１−βＮ層と、前記第１の多層構造バッファ領域の前記Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層とにおいて、ｙ＜βであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハ。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のエピタキシャルウェーハと、
   前記エピタキシャルウェーハ上に配置された窒化ガリウム系半導体からなるバリア層と、
   前記バリア層上に配置された第１の電極、第２の電極、及び、制御電極と
   を有することを特徴とする半導体素子。
8. シリコン系基板を準備する工程と、
   該シリコン系基板の上に、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＮ層とＡｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層（ｘ＞ｙ）とが交互に配置された第１の多層構造バッファ領域と、前記Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＮ層よりも厚いＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＮ層（ｘ＞ｚ）からなる第１の挿入層とを有し、前記第１の多層構造バッファ領域と、前記第１の挿入層とが交互に配置された第１のバッファ層をエピタキシャル成長により形成する工程と、
   前記第１のバッファ層の上に、Ａｌ_αＧａ_１−αＮ層とＡｌ_βＧａ_１−βＮ層（α＞β）とが交互に配置された第２の多層構造バッファ領域と、前記Ａｌ_βＧａ_１−βＮ層よりも厚いＡｌ_γＧａ_１−γＮ層（α＞γ）からなる第２の挿入層とを有し、前記第２の多層構造バッファ領域と、前記第２の挿入層とが交互に配置された第２のバッファ層をエピタキシャル成長により形成する工程と、
   前記第２のバッファ層の上に、前記第２の挿入層よりも厚いチャネル層をエピタキシャル成長により形成する工程と
   を含み、
   前記第２のバッファ層の平均Ａｌ組成を前記第１のバッファ層の平均Ａｌ組成よりも高く、
   前記第２の挿入層を前記第１の挿入層よりも薄くすることを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造方法。
9. 請求項８に記載の方法により製造されたエピタキシャルウェーハ上に、窒化ガリウム系半導体からなるバリア層をエピタキシャル成長により形成する工程と、
   前記バリア層上に、第１の電極、第２の電極、及び、制御電極を形成する工程と
   を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。