JP2023132513A - 縦型バイポーラトランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＧａＮの縦型バイポーラトランジスタを提供する。【解決手段】縦型バイポーラトランジスタは、ｎ型の第１ＧａＮ層と、第１ＧａＮ層の上面に配置されているｐ型の第２ＧａＮ層と、第２ＧａＮ層の上面に配置されているｎ型の第３ＧａＮ層と、第３ＧａＮ層の上面に配置されているｐ型の第４ＧａＮ層と、を備える。縦型バイポーラトランジスタは、第１ＧａＮ層の下方側に配置されている第１電極と、第３ＧａＮ層の上面に配置されている第２電極と、第４ＧａＮ層の上面に配置されている第３電極と、を備える。第２電極と第３電極との間に電圧を印加することによって、第３ＧａＮ層と第４ＧａＮ層との界面を発光させることが可能に構成されている。界面が発光することに応じて、第１電極と第２電極との間に電流経路を形成することが可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本明細書が開示する技術は、縦型バイポーラトランジスタおよびその製造方法に関する。

ＧａＮ（窒化ガリウム）は、高い絶縁破壊電圧、大きい移動度、大きい飽和ドリフト速度、などの優れた特性を有している。従って、次世代縦型パワー素子を作成するための半導体として期待されている。なお、特許文献１には、関連する技術が開示されている。

特許第４４６５８９０号明細書

パワー素子の電流経路上に、ｐ型ＧａＮとコンタクトするｐ型電極を形成する場合がある。この場合、ｐ型ＧａＮと電極との接触界面に高濃度ｐ型領域を形成する必要がある。しかし、高濃度ｐ型領域をイオン注入によって形成する技術は、まだ確立されていない。また高濃度ｐ型領域を再成長により形成する場合には、濃度に制限があることや、Ｓｉなどのドナー性不純物が界面にパイルアップすることなどにより、界面抵抗が高くなってしまう。従って、ｐ型電極のコンタクト抵抗が高くなってしまう。すると、大電流の電流経路上に高抵抗のｐ型電極が存在することになるため、パワー素子を作成することが困難となってしまう。

本明細書が開示する縦型バイポーラトランジスタの一実施形態は、ｎ型の第１ＧａＮ層を備える。縦型バイポーラトランジスタは、第１ＧａＮ層の上面に配置されているｐ型の第２ＧａＮ層を備える。縦型バイポーラトランジスタは、第２ＧａＮ層の上面に配置されているｎ型の第３ＧａＮ層を備える。縦型バイポーラトランジスタは、第３ＧａＮ層の上面に配置されているｐ型の第４ＧａＮ層を備える。縦型バイポーラトランジスタは、第１ＧａＮ層の下方側に配置されている第１電極を備える。縦型バイポーラトランジスタは、第３ＧａＮ層の上面に配置されている第２電極を備える。縦型バイポーラトランジスタは、第４ＧａＮ層の上面に配置されている第３電極を備える。第２電極と第３電極との間に電圧を印加することによって、第３ＧａＮ層と第４ＧａＮ層との界面を発光させることが可能に構成されている。界面が発光することに応じて、第１電極と第２電極との間に電流経路を形成することが可能に構成されている。

第３ＧａＮ層と第４ＧａＮ層との界面を発光させることで、第２ＧａＮ層と第３ＧａＮ層とのｐｎ接合に光を照射することができる。これにより、第２ＧａＮ層から第３ＧａＮ層へ光電流を流すことができる。この光電流はバイポーラトランジスタのベース電流として機能するため、第１電極と第２電極との間に増幅電流の電流経路を形成することができる。従って、ベース電流を光電流によって流すことができるため、第２ＧａＮ層にベース電流を流すためのｐ型電極を不要とすることができる。よって、電流経路となる第１～第３ＧａＮ層にｐ型電極が接続しない構成を実現することが可能となる。

縦型バイポーラトランジスタは、第２ＧａＮ層と第３ＧａＮ層との界面に配置されている、ＧａＮの三元混晶を有する光吸収層をさらに備えていてもよい。縦型バイポーラトランジスタは、第３ＧａＮ層と第４ＧａＮ層との界面に配置されている、ＧａＮの三元混晶を有する発光層をさらに備えていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

発光層の発光のピーク波長は、第３ＧａＮ層を透過するとともに発光層で吸収される波長であってもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

ピーク波長は３６５～３８０ｎｍの範囲内であってもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

第３ＧａＮ層の不純物濃度は、上側に比して下側が高くてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

第２ＧａＮ層に接触している電極を備えていなくてもよい。

縦型バイポーラトランジスタは、第３ＧａＮ層の上面に第４ＧａＮ層が配置されていない特定領域を備えていてもよい。特定領域の第３ＧａＮ層の上面に、第２電極が配置されていてもよい。

本明細書が開示する縦型バイポーラトランジスタの製造方法の一実施形態は、ｎ型の第１ＧａＮ層の上面にｐ型の第２ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる第１成長工程を備える。製造方法は、第２ＧａＮ層の上面にｎ型の第３ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる第２成長工程を備える。製造方法は、第３ＧａＮ層の上面にｐ型の第４ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる第３成長工程を備える。製造方法は、第４ＧａＮ層の一部を除去して第３ＧａＮ層を露出させる除去工程を備える。製造方法は、第１ＧａＮ層の下方側に第１電極を形成する工程を備える。製造方法は、除去工程によって露出している第３ＧａＮ層の上面に第２電極を形成する工程を備える。製造方法は、第４ＧａＮ層の上面に第３電極を形成する工程を備える。効果の詳細は実施例で説明する。

製造方法は、第１成長工程と第２成長工程との間に行われる工程であって、ＧａＮの三元混晶を有する光吸収層をエピタキシャル成長させる工程をさらに備えていてもよい。製造方法は、第２成長工程と第３成長工程との間に行われる工程であって、ＧａＮの三元混晶を有する発光層をエピタキシャル成長させる工程をさらに備えていてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

第２成長工程では、不純物濃度が上側に比して下側が高くなるように第３ＧａＮ層をエピタキシャル成長させてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

半導体装置１の断面概略図である。 半導体装置１の上面図である。 ＧａＮのｎｐｎバイポーラトランジスタ１００の断面概略図である。

（半導体装置１の構造）
図１に、半導体装置１の断面概略図を示す。図２に、半導体装置１の上面図を示す。図１は、図２のI－I線における断面図である。半導体装置１は、ＧａＮ基板を用いて作成された、縦型のｎｐｎバイポーラトランジスタである。また、高電圧および大電流に対応したパワートランジスタである。半導体装置１は、支持基板１０、第１ＧａＮ層１１、第２ＧａＮ層１２、第３ＧａＮ層１３、第４ＧａＮ層１４、光吸収層２１、発光層２２、第１電極３１、第２電極３２、第３電極３３、を備える。

支持基板１０は、ｎ型の自立ＧａＮ基板である。支持基板１０の上面には、ｎ型の第１ＧａＮ層１１が配置されている。第１ＧａＮ層１１のｎ型不純物濃度は、１×１０^１６（ｃｍ^－３）以下であることが好ましい。これにより、半導体装置１の耐圧を１２００Ｖ程度にすることができる。本実施例では、第１ＧａＮ層１１の厚さは１０μｍとし、不純物濃度は１～２×１０^１６（ｃｍ^－３）とした。

第１ＧａＮ層１１の上面には、ｐ型の第２ＧａＮ層１２が配置されている。本実施例では、第２ＧａＮ層１２の厚さは１００～５００ｎｍとし、不純物濃度は１～５×１０^１７（ｃｍ^－３）とした。

第２ＧａＮ層１２の上面には、ｐ型のＩｎ_ｘＧａ_１-ｘＮの光吸収層２１が配置されている。すなわち光吸収層２１は、第２ＧａＮ層１２と第３ＧａＮ層１３との界面に配置されている。本実施例では、光吸収層２１の厚さは１０～１００ｎｍとした。

ＧａＮの三元混晶であるＩｎ_ｘＧａ_１-ｘＮは、組成ｘを変化させることで、３６５ｎｍ～１９００ｎｍの任意の光吸収端波長を得ることができる。組成ｘが０の場合にはＧａＮとなるため、バンドギャップは３．４ｅＶであり、光吸収端波長は３６５ｎｍである。そして組成ｘを大きくするほど、バンドギャップを小さくするとともに光吸収端波長を長くすることができる。本実施例では、光吸収端波長が３６５～３８０ｎｍの範囲内となるように、組成ｘを決定した。例えば、組成ｘを０．０１～０．０３の範囲で調整した。

光吸収層２１の上面には、ｎ型の第３ＧａＮ層１３が配置されている。第３ＧａＮ層１３は、上層１３Ｕおよび下層１３Ｌを備えている。下層１３Ｌは、上層１３Ｕに比して不純物濃度が高い層である。本実施例では、下層１３Ｌの不純物濃度は１×１０^１９～１０^２０（ｃｍ^－３）とした。また上層１３Ｕの不純物濃度は、下層１３Ｌの不純物濃度よりも低い任意の値とした。

第３ＧａＮ層１３の上面には、ｐ型Ｉｎ_ｘＧａ_１-ｘＮの発光層２２が配置されている。すなわち発光層２２は、第３ＧａＮ層１３と第４ＧａＮ層１４との界面に配置されている。光吸収層２１は、いわゆるＩｎＧａＮ量子井戸である。本実施例では、発光層２２の厚さは１０～１００ｎｍとした。

Ｉｎ_ｘＧａ_１-ｘＮは、組成ｘを変化させることで、３６５ｎｍ～１９００ｎｍの任意のピーク波長で発光させることができる。組成ｘが０の場合にはＧａＮとなるため、バンドギャップは３．４ｅＶであり、ピーク波長は３６５ｎｍである。そして組成ｘを大きくするほど、ピーク波長を長くすることができる。本実施例では、ピーク波長が３６５～３８０ｎｍの範囲内となるように、組成ｘを決定した。例えば、組成ｘを０．０１～０．０３の範囲で調整した。

発光層２２の上面には、ｐ型の第４ＧａＮ層１４が配置されている。本実施例では、第４ＧａＮ層１４の不純物濃度は１×１０^２０（ｃｍ^－３）とした。

支持基板１０の下面には、第１電極３１が配置されている。第３ＧａＮ層１３の上面には、第４ＧａＮ層１４が配置されていない特定領域ＳＲが形成されている。特定領域ＳＲには、第３ＧａＮ層１３の下層１３Ｌが露出している。露出している下層１３Ｌの上面に、第２電極３２が配置されている。第４ＧａＮ層１４の上面には、第３電極３３が配置されている。

また図２の上面図に示すように、第４ＧａＮ層１４は円形に形成されている。第４ＧａＮ層１４の全面に、第３電極３３が配置されている。また第２電極３２は、第４ＧａＮ層１４の周囲を囲うリング形状を有している。

（半導体装置１の機能）
半導体装置１は、フォトトランジスタＰＴおよび発光ダイオードＬＥＤが一体化された機能を備えている。具体的に説明する。第１電極３１、支持基板１０、第１ＧａＮ層１１、第２ＧａＮ層１２、光吸収層２１、第３ＧａＮ層１３、第２電極３２によって、縦型のフォトトランジスタＰＴが構成されている。具体的には、第１ＧａＮ層１１がコレクタ、第２ＧａＮ層１２がベース、第３ＧａＮ層１３がエミッタとして機能する。また第１電極３１がコレクタ電極、第２電極３２がエミッタ電極として機能する。なお、第２ＧａＮ層１２に接触している電極は備えられていないため、ベース電極は存在しない。

また、第３ＧａＮ層１３、第２電極３２、発光層２２、第４ＧａＮ層１４、第３電極３３によって、発光ダイオードＬＥＤが構成されている。具体的には、第３電極３３がアノード電極、第２電極３２がカソード電極として機能する。

（半導体装置１の動作）
エミッタ電極およびカソード電極として機能する第２電極３２を、接地する。コレクタ電極として機能する第１電極３１に、正の高電圧を印加する。アノード電極として機能する第３電極３３に、不図示の制御部から制御信号を入力する。

半導体装置１をオンさせる場合には、しきい値電圧以上の正電圧を有する制御信号を第３電極３３に印加する。第３ＧａＮ層１３と第４ＧａＮ層１４との界面に配置されている発光層２２が発光し、その光が光吸収層２１で吸収される（矢印Ａ１参照）。光電流が第２ＧａＮ層１２から第３ＧａＮ層１３へ流れることに応じて、増幅電流の電流経路ＣＰが第１電極３１から第２電極３２へ向けて形成される。

一方、半導体装置１をオフさせる場合には、０Ｖの制御信号を第３電極３３に印加する。発光層２２が発光しなくなるため、第１電極３１から第２電極３２への電流経路ＣＰが遮断される。

（効果）
課題を説明する。ＧａＮを用いた、高電圧および大電流に対応したパワートランジスタの実現が求められている。しかし、ｐ型ＧａＮとコンタクトするｐ型電極の形成が極めて困難であるという課題がある。これは、ｐ型ＧａＮと電極との接触界面に高濃度ｐ型領域を形成する必要があるが、高濃度ｐ型領域をイオン注入によって形成する技術がまだ確立されていないためである。また、高濃度ｐ型領域を再成長により形成する場合には、濃度に制限があることや、Ｓｉなどのドナー性不純物が界面にパイルアップすることなどにより、界面抵抗が高くなってしまうためである。例えば、図３に示すＧａＮのｎｐｎバイポーラトランジスタ１００を動作させるためには、ベース層からエミッタ層に電流を流すためのベース電極（ｐ型電極）が必要になる。しかし上述したように、ＧａＮでは低抵抗のp型電極の形成が困難であるため、図３のバイポーラトランジスタ１００を実現することは難しい。そこで本明細書の半導体装置１（図１）では、ＧａＮを用いて作製したフォトトランジスタＰＴを光検出器として用いるのではなく、パワートランジスタとして用いる構成を採用した。発光層２２を発光させ、光吸収層２１に光を照射することで、第２ＧａＮ層１２から第３ＧａＮ層１３へ光電流を流すことができる。この光電流はバイポーラトランジスタのベース電流として機能するため、第１電極３１と第２電極３２との間に増幅電流の電流経路ＣＰを形成し、半導体装置１をオン状態にすることができる。ベース電流を光電流によって流すことができるため、第２ＧａＮ層に１２に接触するベース電極（ｐ型電極）を不要とすることができる。よって、フォトトランジスタＰＴを構成する第１ＧａＮ層１１～第３ＧａＮ層１３にｐ型電極が備えられていない構造を実現することが可能となる。なお、第３電極３３はｐ型電極であり、高抵抗である。しかし第３電極３３は発光ダイオードＬＥＤに備えられる電極であり大電流が流れないため、機能上は問題がない。

本明細書の半導体装置１では、第３ＧａＮ層１３および第２電極３２を、フォトトランジスタＰＴと発光ダイオードＬＥＤとの間で共用することで、フォトトランジスタＰＴおよび発光ダイオードＬＥＤの一体型構造を実現している。両者を別体で作成し合体させる構造に比して、装置の小型化や低コスト化が可能である。

本明細書の半導体装置１では、第３ＧａＮ層１３の不純物濃度を、上層１３Ｕに比して下層１３Ｌを高くしている。これにより、発光ダイオードＬＥＤでは、低濃度の上層１３Ｕを用いてｐｎ接合を形成することができる。空乏層の拡がりを大きくすることができるため、発光効率を高めることができる。またフォトトランジスタＰＴでは、高濃度の下層１３Ｌに第２電極３２を形成することができる。エミッタ電極として機能する第２電極３２のコンタクト抵抗を低減することが可能となるため、フォトトランジスタＰＴのオン抵抗を低減することが可能となる。

本明細書の半導体装置１では、ＩｎＧａＮで形成された発光層２２および光吸収層２１の間に、ＧａＮで形成された第３ＧａＮ層１３を配置した構造を備える。ＩｎＧａＮはＧａＮよりもバンドキャップが狭いため、ＧａＮよりも発光のピーク波長および光吸収端波長を長くすることができる。従って、第３ＧａＮ層１３の光吸収端波長（３６５ｎｍ）以上のピーク波長の光を発光層２２から放出し、第３ＧａＮ層１３を透過させて、光吸収層２１に吸収させることが可能となる。発光層２２から放出された光子が、第３ＧａＮ層１３で減衰することを抑制することができるため、光吸収層２１での光吸収の効率を高めることが可能となる。

発光層２２および光吸収層２１を構成するＩｎ_ｘＧａ_１-ｘＮは、組成ｘを大きくするほどバンドキャップを小さく（波長を長く）することができる。しかし組成ｘを大きくするほどＧａＮとの格子不整合が大きくなり、結晶欠陥が増加する。その結果、パワートランジスタの特性が悪化してしまう。本明細書の半導体装置１では、発光層２２の発光のピーク波長、および、光吸収層２１の光吸収端波長を、３６５～３８０ｎｍの範囲としている。このような範囲を実現するための組成ｘは、０．０１～０．０３程度であり、非常に小さい。これにより、結晶欠陥を抑制しながら、光吸収層２１での光吸収の効率を高めることが可能となる。

本明細書の半導体装置１では、発光層２２および光吸収層２１を、第１電極３１と第３電極３３とによって挟み込んだ構造を備えている。これにより、発光層２２から上方向（＋ｚ方向）へ放出された光を第３電極３３で反射し、光吸収層２１に吸収させることができる。また光吸収層２１を下方向（－ｚ方向）へ透過した光を第１電極３１で反射し、光吸収層２１に吸収させることができる。上下方向に光を閉じ込めることによって、光の吸収効率を高めることができるため、より少ない光量で半導体装置１をオンさせることが可能となる。

（半導体装置１の製造方法）
まず、支持基板１０を準備する。支持基板１０の上面に、ｎ型の第１ＧａＮ層１１、ｐ型の第２ＧａＮ層１２、ｐ型Ｉｎ_ｘＧａ_１-ｘＮの光吸収層２１、ｎ型の第３ＧａＮ層１３の下層１３Ｌおよび上層１３Ｕ、ｐ型Ｉｎ_ｘＧａ_１-ｘＮの発光層２２、ｐ型の第４ＧａＮ層１４、をこの順にエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長には様々な方法が使用可能である。本実施例ではＭＯＣＶＤ法を用いた。ｎ型の第１ＧａＮ層１１からｐ型の第４ＧａＮ層１４までは、連続成長させてもよい。または、途中で成長装置から取り出しアニールすることで、ｐ型ＧａＮ層から水素を除去してもよい。

既知のフォトリソグラフィ技術を用いて、特定領域ＳＲに対応する開口部を備えたマスクを、第４ＧａＮ層１４の表面に作成する。図２に示すように、マスク開口部は、円形の第４ＧａＮ層１４以外の領域に形成される。既知のドライエッチング技術を用いて、特定領域ＳＲの第４ＧａＮ層１４および上層１３Ｕを除去する。これにより、第３ＧａＮ層１３の下層１３Ｌを露出させることができる。

露出した下層１３Ｌの上面に第２電極３２を形成する。第４ＧａＮ層１４の上面に第３電極３３を形成する。支持基板１０の下面に第１電極３１を形成する。第１電極３１～第３電極３３の材料や構造は特に限定されず、様々であってよい。以上により、図１に示す半導体装置１が完成する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

（変形例）
本明細書の技術は、ＧａＮのみならず、様々な半導体に適用可能である。例えば、ＳｉＣやＧａ_２Ｏ_３を用いて半導体装置１を構成してもよい。

ＧａＮの三元混晶としてＩｎＧａＮを用いる場合を説明したが、この形態に限られない。例えば、ＡｌＧａＮを用いて光吸収層２１および発光層２２を構成してもよい。

本発明では、フォトトランジスタおよび発光ダイオードの一体型構造を説明したが、この形態に限られない。別体で作成した発光ダイオードやレーザ素子を、エミッタとして機能する第３ＧａＮ層１３の上面に配置する構成であってもよい。または、別体で作成した発光ダイオードやレーザ素子と第３ＧａＮ層１３とを光ファイバや光導波路で接続し、光を照射する構成であってもよい。

光吸収層２１および発光層２２が単層である場合を説明したが、この構成に限られない。多重量子井戸（ＭＱＷ）構造としてもよい。これにより、発光層２２の発光光度を高めることができる。また分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を上下に構成することができるため、光を閉じ込めることによって光の吸収効率を高めることができる。

光吸収層２１および発光層２２が、ｐ型のＩｎＧａＮである場合を説明したが、この構成に限られない。ｎ型のＩｎＧａＮをさらに備えており、ｐ型のＩｎＧａＮとｐｎ接合を形成する構成であってもよい。

特定領域ＳＲにおける、第４ＧａＮ層１４、発光層２２、上層１３Ｕの側面の形状は様々であって良い。例えば、メサ形状と呼ばれる傾斜側面であってもよい。これにより、発光層２２から横方向（ｘｙ平面方向）に放射された光を、傾斜側面で下方向（－ｚ方向）に反射することで、光吸収層２１に吸収させることができる。

第３ＧａＮ層１３の不純物濃度は、上側に比して下側が高ければよく、どのような濃度分布を有していてもよい。例えば、下側に向かって除々に濃度が高くなる濃度勾配を有していてもよい。

第２電極３２や第４ＧａＮ層１４の配置位置および形状は、様々であってよい。例えば、第２電極３２および第４ＧａＮ層１４が櫛型に形成されており、交互に噛み合うように配置されていてもよい。

本実施例におけるエミッタおよびコレクタは、入れ替えることが可能である。よって、第１ＧａＮ層１１をエミッタとし、第３ＧａＮ層１３をコレクタとしてもよい。

本実施例の技術は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタのみならず、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタに適用可能である。

ベースとして機能する第２ＧａＮ層１２に、ベース電極が配置されていてもよい。このベース電極は、半導体装置１の使用時に接地してもよい。

１：半導体装置 １１：第１ＧａＮ層 １２：第２ＧａＮ層 １３：第３ＧａＮ層 １３Ｌ：下層 １３Ｕ：上層 １４：第４ＧａＮ層 ２１：光吸収層 ２２：発光層 ３１：第１電極 ３２：第２電極 ３３：第３電極

Claims (10)

1. ｎ型の第１ＧａＮ層と、
   前記第１ＧａＮ層の上面に配置されているｐ型の第２ＧａＮ層と、
   前記第２ＧａＮ層の上面に配置されているｎ型の第３ＧａＮ層と、
   前記第３ＧａＮ層の上面に配置されているｐ型の第４ＧａＮ層と、
   前記第１ＧａＮ層の下方側に配置されている第１電極と、
   前記第３ＧａＮ層の上面に配置されている第２電極と、
   前記第４ＧａＮ層の上面に配置されている第３電極と、
   を備える縦型バイポーラトランジスタであって、
   前記第２電極と前記第３電極との間に電圧を印加することによって、前記第３ＧａＮ層と前記第４ＧａＮ層との界面を発光させることが可能に構成されており、
   前記界面が発光することに応じて、前記第１電極と前記第２電極との間に電流経路を形成することが可能に構成されている、縦型バイポーラトランジスタ。
2. 前記第２ＧａＮ層と前記第３ＧａＮ層との界面に配置されている、ＧａＮの三元混晶を有する光吸収層と、
   前記第３ＧａＮ層と前記第４ＧａＮ層との界面に配置されている、ＧａＮの三元混晶を有する発光層と、
   をさらに備える、請求項１に記載の縦型バイポーラトランジスタ。
3. 前記発光層の発光のピーク波長は、前記第３ＧａＮ層を透過するとともに前記発光層で吸収される波長である、請求項２に記載の縦型バイポーラトランジスタ。
4. 前記ピーク波長は３６５～３８０ｎｍの範囲内である、請求項３に記載の縦型バイポーラトランジスタ。
5. 前記第３ＧａＮ層の不純物濃度は、上側に比して下側が高い、請求項１～４の何れか１項に記載の縦型バイポーラトランジスタ。
6. 前記第２ＧａＮ層に接触している電極を備えていない、請求項１～５の何れか１項に記載の縦型バイポーラトランジスタ。
7. 前記縦型バイポーラトランジスタは、前記第３ＧａＮ層の上面に前記第４ＧａＮ層が配置されていない特定領域を備えており、
   前記特定領域の前記第３ＧａＮ層の上面に、前記第２電極が配置されている、請求項１～６の何れか１項に記載の縦型バイポーラトランジスタ。
8. 縦型バイポーラトランジスタの製造方法であって、
   ｎ型の第１ＧａＮ層の上面にｐ型の第２ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる第１成長工程と、
   前記第２ＧａＮ層の上面にｎ型の第３ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる第２成長工程と、
   前記第３ＧａＮ層の上面にｐ型の第４ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる第３成長工程と、
   前記第４ＧａＮ層の一部を除去して前記第３ＧａＮ層を露出させる除去工程と、
   前記第１ＧａＮ層の下方側に第１電極を形成する工程と、
   前記除去工程によって露出している前記第３ＧａＮ層の上面に第２電極を形成する工程と、
   前記第４ＧａＮ層の上面に第３電極を形成する工程と、
   を備える縦型バイポーラトランジスタの製造方法。
9. 前記第１成長工程と前記第２成長工程との間に行われる工程であって、ＧａＮの三元混晶を有する光吸収層をエピタキシャル成長させる工程と、
   前記第２成長工程と前記第３成長工程との間に行われる工程であって、ＧａＮの三元混晶を有する発光層をエピタキシャル成長させる工程と、
   をさらに備える、請求項８に記載の縦型バイポーラトランジスタの製造方法。
10. 前記第２成長工程では、不純物濃度が上側に比して下側が高くなるように前記第３ＧａＮ層をエピタキシャル成長させる、請求項８または９に記載の縦型バイポーラトランジスタの製造方法。
    

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