JP2020096173A - 窒化物半導体基板および窒化物半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
さらには、この窒化物半導体基板を用いて製造された窒化物半導体装置が提供される。
該当する。
下地基板Sとして、結晶面方位(111)、6インチ、p型のSi単結晶基板を公知の基板洗浄方法で清浄化した後、MOCVD装置内にセットして、装置内をキャリアガスで置換後昇温し、950℃の水素100%雰囲気下で保持する熱処理を行い、シリコン単結晶表面の自然酸化膜を除去した。
第三層3の作製条件で、GaNを使用せず、まずNH3を供給した状態でCp2Mgのみ供給し、1分後、追加でTMGaを供給した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の評価サンプルを作製した。
第三層3の作製条件で、温度を1000℃とした以外は、比較例1と同様にして、比較例2の評価サンプルを作製した。
第三層3の作製条件で、温度を900℃とした以外は、比較例1と同様にして、比較例3の評価サンプルを作製した。
第三層3の作製条件で、Mg原料濃度を実施例1の1/3にした以外は、実施例1と同様にして、実施例2の評価サンプルを作製した。
第二層厚みを2倍としたことと、第三層3の形成を比較例1と同様に、NH3を供給した状態でCp2Mgのみ供給し、1分後、TMGaを供給することにより行ったこと以外は、実施例2と同様にして、実施例3の評価サンプルを作製した。
各評価サンプルを直径方向に劈開し、主面中央付近から破片をサンプリングし、SIMSにより、第三層3の表層から第一層1までの厚さ方向のMg濃度プロファイルを得て、ここから、第三層3および第一層1における、それぞれ所定のMg濃度を読み取った。
各評価サンプルを7mm角のチップにダイシングし、個々のチップの第三層3上の四隅をエッチングして径0.25mmの孔を設け、ここにTi/Al電極を、真空蒸着により形成した。次にN2雰囲気で600℃、5分間の合金化熱処理を行った。そして、ナノメトリクス・ジャパン(株)製HL5500PCを用いて、ホール効果測定を行った。そして、比較例1との比で、移動度のレベルを表し、1000cm2/Vs未満を×、1000cm2/Vs以上を〇とし、〇を合格とした。
ここでは、本発明の効果を顕在化させるため、実施例1における第三層3の成長温度を800℃とした比較例4の評価サンプルを作製した。AFMで観察した結果、内径10nmを超える開口部を有するピットが密度6E+9ヶ/cm2で観察された。
S 下地基板(Si単結晶)
B バッファー層
G 積層構造体
1 第一層(電子走行層)
2 第二層(電子供給層)
3 第三層(ノーマリオフ支援層)
E1 ドレイン電極
E2 ゲート電極
E3 ソース電極
Claims (5)
- 13族窒化物半導体からなる積層構造体を少なくとも備えた窒化物半導体基板であって、前記積層構造体は、第一層と、前記第一層よりバンドギャップの大きい第二層と、p型導電性不純物を5E+18atoms/cm3以上含む第三層と、がこの順で積層されており、前記第一層内における前記p型導電性不純物濃度の最大値が、前記第三層内における前記p型導電性不純物濃度の10%以下であることを特徴とする窒化物半導体基板。
- 前記第一層がGaN、前記第二層がAlGaN、および前記第三層がGaNで構成され、前記p型導電性不純物がMg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基板。
- 下地基板上に窒化物半導体からなるバッファー層を介して前記積層構造体が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の窒化物半導体基板。
- 前記第三層の表面にピットが存在し、
前記ピットの形状は、前記表面上に内径10nm以下の開口部を有するすり鉢状であり、
前記ピットの密度は1E+10ヶ/cm2以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の窒化物導体基板。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の窒化物半導体基板を用いて製造された窒化物半導体装置。
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