JP4028355B2 - GaN-based III-V nitride semiconductor diode - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はダイオードの逆方向の特性を利用するGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードに関するものである。より詳しくは、逆方向の耐圧が高く高温特性の優れたGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードに関するものである。さらに一層詳しくは、本発明は、これらの特徴を持つのに加え容量の変化の大きなGaN系III−V族窒化物半導体可変容量ダイオード及び出力電圧の高いGaN系III−V族窒化物半導体定電圧ダイオードに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ダイオードは、例えば図5に示すようにn型半導体層3とp型半導体層5からなるpn接合4を有し、n型半導体層3上にn側電極6、p型半導体層5上にp側電極7を形成したものである。図6はダイオードの電圧−電流特性を示したものである。なお、電圧の軸は横軸としてある。
図6からわかるように、順方向に電圧を加えるとn型半導体層3中の電子とp型半導体層5中の正孔がpn接合4付近でさかんに再結合するため大きな電流が流れるが、逆方向に電圧を加えるとpn接合4から空乏層が広がっていくため、電流はほとんど流れない。空乏層は逆方向の電圧を上がるにつれて広くなるため、逆方向の電圧を加えていっても電流が流れることはないが、逆方向の電圧が降伏電圧Vbにいたると、ツェナー現象、電子なだれ現象により電流が急激に流れる(逆電流)ようになる。
【0003】
ダイオードの逆方向の特性を利用するデバイスとして、可変容量ダイオード、定電圧ダイオードが一般に知られている。可変容量ダイオードは空乏層の厚さの変化を静電容量の変化として利用するダイオードである。また、定電圧ダイオードはVbが逆電流にほとんど依存しない性質を利用したダイオードである。
【0004】
可変容量ダイオードは、図7の回路図で表現され、パラメトリック増幅、周波数逓倍、周波数変換、周波数変調、自動周波数制御、共振回路の電子同調等の電子回路に広く使用される。また、定電圧ダイオードは、図8の回路図で表現され、定電圧回路など、基準電圧を必要とする回路に広く用いられる。
【0005】
従来、可変容量ダイオード、定電圧ダイオードの材料として、Si、GaAs、Geをベースとしたものが用いられていた。Si基板を用いた場合は拡散法を用いてp型半導体層、n型半導体層を形成してpn接合を構成し、ダイオードを形成する。
【0006】
【非特許文献1】
石田哲郎著、『半導体素子』、コロナ社、昭和53年、p146
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Si、GaAs、Geをベースとした半導体はバンドギャップが0.5〜1.5eVと比較的小さいため、ダイオードの逆方向の特性をデバイスとして利用する場合は次のような問題が生ずる。
【0008】
ダイオードの電圧−電流特性を示す図6において、降伏電圧Vbの値はバンドギャップが小さいほど小さい。そのため、Si等を用いて可変容量ダイオードを作製した場合、Vbが小さいため、空乏層の厚さの変化を大きくすることができず、容量変化の大きいものを作製できないという問題が生ずる。
【0009】
また、定電圧ダイオードを作製した場合であっても、Vbを大きくすることができないため、高電圧の定電圧特性を示すものを作製できないという問題が生ずる。かかる問題は、pn接合の面積を大きくすることによりある程度解消することが可能であるが、素子の大面積化を招くという別の問題が生ずる。また、この方法を用いてもVbは100V程度が限界である。
【0010】
さらに、バンドギャップが小さく真性密度が大きいため、150℃以上の高温下では真性領域となり、図6のような正常な電圧−電流特性を得ることができないため、逆方向デバイスとしても利用できないという問題があった。
【0011】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、逆方向の特性を利用したダイオードであって、高温特性が優れ、逆方向の耐圧が高いものを提供することを目的とする。また、容量変化の大きい可変容量ダイオード、高電圧の得られる定電圧ダイオードを提供することも目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第一は請求項1記載のように、p型GaN系III−V族窒化物半導体層とn型GaN系III−V族窒化物半導体層からなるpn接合、および、前記p型GaN系III−V族窒化物半導体層と接触するp側電極、前記n型GaN系III−V族窒化物半導体層と接触するn側電極からなるGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードであって、その逆方向の特性を利用することを特徴とする。
【0013】
本発明の第一では、バンドギャップの比較的大きいGaN系III−V族窒化物半導体を用いてダイオードを形成しているため、Vbを大きくすることができ、逆方向の耐圧が向上する。そのため、逆方向の特性を利用する際に高い耐圧特性を利用することができる。また、高温下における特性も向上する。
【0014】
ここで、逆方向の特性を利用するとは、本発明に係る半導体ダイオードを図5において、矢印とは逆方向に電圧を加えて利用するという意味である。
【0015】
本発明の第二は請求項2記載のように、前記p側電極、n側電極が金属シリサイド合金からなることを特徴とする。
【0016】
本発明の第二では、電極として金属シリサイド合金を用いているため、コンタクト抵抗を小さくすることが可能である。
【0017】
本発明の第三は請求項4記載のように、前記p型GaN系III−V族窒化物半導体層と前記p側電極の間、および前記n型GaN系III−V族窒化物半導体層と前記n側電極の間に前記p型GaN系III−V族窒化物半導体層および前記n型GaN系III−V族窒化物半導体層のバンドギャップよりもバンドギャップの小さいGaN系III−V族窒化物半導体層が挿入されていることを特徴とする。
【0018】
本発明の第三では、前期電極とpn接合を構成する半導体層の間にバンドギャップの小さな半導体層が挟まれている。そのため、p側電極、n側電極のコンタクト抵抗を小さくすることが可能である。
【0019】
本発明の第四は請求項5記載のように、前記p型GaN系III−V族窒化物半導体層および前記n型GaN系III−V族窒化物半導体層の間にアンドープのGaN系III−V族窒化物半導体層が挿入されていることを特徴とするGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードである。
【0020】
本発明の第四では、アンドープのGaN系III−V族窒化物半導体層がp型半導体層とn型半導体層の間に挟まれているため、逆方向の耐圧が一層向上する。
【0021】
本発明の第五は請求項7記載のように、前記GaN系III−V族窒化物半導体ダイオードの前記逆方向の特性を静電容量の変化として利用することを特徴とする。
【0022】
本発明の第五は言い換えると、可変容量ダイオードとして利用することである。本発明の第五では、逆方向の耐圧が大きいGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードを可変容量ダイオードとして利用するため、静電容量の変化を大きくすることが可能である。
【0023】
本発明の第六は請求項8記載のように、前記GaN系III−V族窒化物半導体ダイオードの前記逆方向の特性として、逆方向の降伏電圧の出力を利用することを特徴とする。
【0024】
本発明の第六は言い換えると、定電圧ダイオードとして利用することである。
本発明の第六では、逆方向の降伏電圧が高いGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードを定電圧ダイオードとして利用するため、出力電圧を高くすることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明にかかるGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードの好適な実施の形態について説明する。図面の記載において、同一または類似部分には同一あるいは類似な符号、名称を付している。また、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【0026】
まず、実施の形態にかかるGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードを説明する。
図2のようにサファイア基板1の上に、GaNから成るバッファ層2、n−AlxGa1-xN(0≦x≦1)からなるn型半導体層3、pn接合4、p−AlyGa1-yN(0≦y≦1)からなるp型半導体層5が形成されている。この構造によりダイオードが構成される。そしてn型半導体層3に接触するn側電極6及び、p型半導体層5に接触するp側電極7が形成されている。
【0027】
上述したGaN系III−V族窒化物半導体ダイオードの製造方法は以下の通りである。
まず、ガスソース分子線エピタキシャル成長法(GSMBE法)で図1に示した層構造を製造した。
すなわち、サファイア基板1の上に、N源としてジメチルヒドラジン(5×10-5Torr)、Ga源として金属Ga(5×10-7Torr)を用い、成長温度640℃で厚み50nmのGaNバッファ層2を成膜した。更にその上に、N源としてアンモニア(5×10-6Torr)、Ga源として金属Ga(5×10-7Torr)、そしてAl(1×10-7Torr)およびn型ドーパントである金属Si(5×10-9Torr)を用い、成長温度850℃で厚み2μmのn−AlxGa1-xNからなるn型半導体層3(ドーピング濃度5×1018cm-3)を成膜する。
【0028】
ついで、上記したN源とGa源に、Al(1×10-7Torr)とp型ドーパント
である金属Mg(5×10-9Torr)を加え、成長温度850℃でGSMBEの成長を行い、厚み2μmのp−AlyGa1-yNからなるp型半導体層5(ドーピング濃度5×1018cm-3)を成膜する。これによりpn接合4が形成され、図1の層構造が完成する。
【0029】
図1の層構造はn側電極6、p側電極7を形成するプロセスを経て、ダイオードが完成する。すなわち、図2に示されているように、p−AlyGa1-yN層(p型半導体層5)の表面にプラズマCVD法でSiO2膜を成膜したのち、フォトレジストでパターニングし、このSiO2膜をマスクとして湿式エッチングを行って層構造の一部をn−AlxGa1-xN層(n型半導体層3)の途中までエッチング除去して、n型半導体層3の一部表面を表出させた。
【0030】
次にSiO2膜を除去したのち、全面に再度SiO2膜を成膜し、そこに電極開口部を形成し、p−AlxGa1-xN層(p型半導体層5)の上にTi/Ptを蒸着してp側電極7を形成し、更にn−AlxGa1-xNのn型半導体層3の上にAl/Ti/Auを順次蒸着してn側電極6を形成して、図2で示したダイオードが完成する。
【0031】
図2のダイオードを可変容量ダイオードとして用いた場合は、以下のような特性が得られた。このときx=0.5、y=0.5である。
すなわち、pn接合4の面積が 200×200μm2の場合、逆方向の電圧は400Vまで加えることができ、静電容量の変化が0.1pF〜1000pFの範囲のものを得ることができた。これは、同一のpn接合の面積を有するSi、GaAs、Geのものと比較して3〜6倍の変化の幅である。
【0032】
また、図2のダイオードを定電圧ダイオードとして用いた場合は以下のような特性が得られた。このときx=0.5、y=0.5である。
すなわち、pn接合4の面積が 500×500μm2の場合、逆方向の電圧は400V以上加えることができ、400Vの定電圧特性が得られた。これは、同一のpn接合の面積を有するSi系の定電圧ダイオードの定電圧特性が10V程度であることを考慮すると、一桁倍以上の値である。
【0033】
さらに、Si系のダイオードが正常に動作可能な周囲温度の上限が150℃であるのに対し、上述した可変容量ダイオード、定電圧ダイオードは600℃の高温下においても正常に動作することが判明した。
【0034】
上述した可変容量ダイオード、定電圧ダイオードのx、yの値は0.5であったが、これに限定されるものではない。また、p−AlyGa1-yN層(p型半導体層5)、n−AlxGa1-xN層(n型半導体層3)のドーピング濃度は5×1018cm-3であったが、これに限定されるものではなく、必要な素子抵抗に応じて、1×1017cm-3〜1×1019cm-3に変化させることができる。
【0035】
特に、本発明に係るダイオードを可変容量ダイオードとして利用する場合は、素子抵抗が小さくなるほど遮断周波数を大きくすることができるため、ドーピング濃度を上げることにより素子抵抗を下げることが効果的である。さらに、Si系の可変容量ダイオードでは、遮断周波数を大きくするために、高濃度ドーピングを行うと容量変化が小さくなるが、本発明に係る可変容量ダイオードでは、高濃度ドーピングにおいても、降伏電圧Vbが下がらないため、容量変化に影響を与えることはない。
【0036】
本実施形態ではp側電極7にTi/Pt、n側電極6にAl/Ti/Auを用いていたが、これらに代えて金属シリサイド合金を用いると、電極抵抗を大幅に下げることができる。金属シリサイド合金の金属材料として、Ta、Al、Ti、Cu、Pt、Pd、Ag、Ni、W、Mo、Cr、In、Sn、Mnがあげられる。
【0037】
本実施形態では、p側電極7、n側電極6をp型半導体層5、n型半導体層3の表面に直接形成していたが、図3のようにp側電極7とp型半導体層5の間、n側電極6とn型半導体層3の間にp+型コンタクト層8、n+型コンタクト層9を形成してもよい。
【0038】
特に、コンタクト層8、9のバンドギャップをp型半導体層5、n型半導体層3のバンドギャップよりも小さくすることで電極/コンタクト層のコンタクト抵抗を低減させることができる。特に、前述の金属シリサイド合金の電極と組み合わせることでその効果を一層あげることができる。図3では、コンタクト層8、9としてInGaNを用いている。ここで、コンタクト層の厚さは50〜500nm、ドーピング濃度は1×1019〜5×1020cm-3が適当である。
【0039】
本実施形態ではpn接合4はn型半導体層3とp型半導体層5のみにより形成されていたが、図3のように、n型半導体層3とp型半導体層5の間にGaN系III−V族窒化物半導体からなるアンドープ層10を挿入することも可能である。
【0040】
n型半導体層3とp型半導体層5を直接接合した場合は、2つの層の不純物が相互に拡散するため、耐圧が若干低下する場合もあるが、アンドープ層10を挿入することにより、相互拡散がなくなる。そのため、逆方向の降伏電圧Vbを上げることが可能である。特に、可変容量ダイオードとして用いる場合は、アンドープ層10を挿入することで実質的に空乏層を厚くすることができるため、容量の変化を大きくすることができる。
【0041】
また、本実施形態では、基板1上にダイオードが形成されていたが、図4のように、基板1を除去してもよい。基板1の除去は、表面電極を形成後、基板の裏面からレーザを照射することにより行う。基板1を除去することにより放熱性が改善するため、大電流を流す定電圧ダイオードとして用いる場合には性能が向上する。
【0042】
本実施形態では、基板1としてサファイア基板を用いていたが、サファイア基板に代えてSi、SiC、GaAs、GaPを用いることも可能である。これらの基板はサファイア基板よりも価格が安いため、コスト上有利である。
【0043】
本実施形態では、p型半導体層5、n型半導体層3の半導体材料としてAlGaNを用いていたが、これらに限定されることはなく、すべてのGaN系III−V族窒化物半導体を用いることができる。このことは、コンタクト層8、9についても、p型半導体層5、n型半導体層3よりもバンドギャップが小さいという条件を満たす限り、同様である。GaN系III−V族窒化物半導体として例えば、AlInGaN、AlGaNP、AlGaNAs、AlGaNP、AlGaNAs、AlInGaNAsPなどを挙げることができる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば高温特性が優れ、逆方向の耐圧が高い逆方向特性を利用するダイオードを作製することができるという効果がある。さらに、本発明を可変容量ダイオードに適用した場合は容量変化を大きくすることができ、また、定電圧ダイオードに適用した場合は高電圧出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の作製に用いられた半導体積層構造を示したものである。
【図2】本発明の実施の形態の半導体積層構造を示したものである。
【図3】本発明の他の実施の形態の半導体積層構造を示したものである。
【図4】本発明のさらなる他の実施の形態の半導体積層構造を示したものである。
【図5】ダイオードの層構造の模式図である。
【図6】ダイオードの電圧−電流特性を示したものである。
【図7】可変容量ダイオードの回路図である。
【図8】定電圧ダイオードの回路図である
【符号の説明】
1 基板
2 バッファ層
3 n型半導体層
4 pn接合
5 p型半導体層
6 n側電極
7 p側電極
8 n+型コンタクト層
9 p+型コンタクト層
10 アンドープ層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a GaN-based III-V nitride semiconductor diode that utilizes the reverse characteristics of a diode. More specifically, the present invention relates to a GaN-based III-V group nitride semiconductor diode having high reverse breakdown voltage and excellent high temperature characteristics. More specifically, the present invention has a GaN-based group III-V nitride semiconductor variable capacitance diode having a large change in capacitance in addition to these features, and a GaN-based group III-V nitride semiconductor constant voltage having a high output voltage. It relates to a diode.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 5, the diode has a
As can be seen from FIG. 6, when a voltage is applied in the forward direction, a large current flows because electrons in the n-
[0003]
As devices utilizing the reverse characteristics of diodes, variable capacitance diodes and constant voltage diodes are generally known. A variable capacitance diode is a diode that utilizes a change in thickness of a depletion layer as a change in capacitance. The constant voltage diode is a diode utilizing the property that V b hardly depends on the reverse current.
[0004]
The variable capacitance diode is represented by the circuit diagram of FIG. 7 and is widely used in electronic circuits such as parametric amplification, frequency multiplication, frequency conversion, frequency modulation, automatic frequency control, and electronic tuning of a resonance circuit. The constant voltage diode is represented by the circuit diagram of FIG. 8 and is widely used in circuits that require a reference voltage, such as a constant voltage circuit.
[0005]
Conventionally, materials based on Si, GaAs, and Ge have been used as materials for variable capacitance diodes and constant voltage diodes. When a Si substrate is used, a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are formed using a diffusion method to form a pn junction, and a diode is formed.
[0006]
[Non-Patent Document 1]
Tetsuro Ishida, “Semiconductor Device”, Corona, 1973, p146
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since semiconductors based on Si, GaAs, and Ge have a relatively small band gap of 0.5 to 1.5 eV, the following problems arise when the reverse characteristics of the diode are used as a device.
[0008]
In FIG. 6 showing the voltage-current characteristics of the diode, the value of the breakdown voltage Vb is smaller as the band gap is smaller. Therefore, when a variable capacitance diode is manufactured using Si or the like, since Vb is small, a change in the thickness of the depletion layer cannot be increased, and there is a problem that a capacitor having a large capacitance change cannot be manufactured.
[0009]
Further, even when a constant voltage diode is manufactured, Vb cannot be increased, so that a problem that a high voltage constant voltage characteristic cannot be manufactured occurs. Such a problem can be solved to some extent by increasing the area of the pn junction, but another problem of increasing the area of the element arises. Even if this method is used, Vb is limited to about 100V.
[0010]
Further, since the band gap is small and the intrinsic density is large, the region becomes an intrinsic region at a high temperature of 150 ° C. or higher, and normal voltage-current characteristics as shown in FIG. 6 cannot be obtained. was there.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and aims to provide a diode utilizing reverse characteristics, which has excellent high temperature characteristics and high reverse breakdown voltage. To do. It is another object of the present invention to provide a variable capacitance diode having a large capacitance change and a constant voltage diode capable of obtaining a high voltage.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a pn junction comprising a p-type GaN-based III-V group nitride semiconductor layer and an n-type GaN-based III-V group nitride semiconductor layer as described in
[0013]
In the first aspect of the present invention, since the diode is formed using a GaN-based III-V group nitride semiconductor having a relatively large band gap, V b can be increased and the breakdown voltage in the reverse direction is improved. For this reason, a high breakdown voltage characteristic can be used when the reverse characteristic is used. In addition, characteristics at high temperatures are improved.
[0014]
Here, using the characteristics in the reverse direction means that the semiconductor diode according to the present invention is used by applying a voltage in the direction opposite to the arrow in FIG.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, the p-side electrode and the n-side electrode are made of a metal silicide alloy.
[0016]
In the second aspect of the present invention, since the metal silicide alloy is used as the electrode, the contact resistance can be reduced.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, the p-type GaN-based III-V group nitride semiconductor layer and the p-side electrode, and the n-type GaN-based group III-V nitride semiconductor layer as defined in claim 4 A GaN-based III-V group nitridation having a smaller band gap than the p-type GaN-based III-V group nitride semiconductor layer and the n-type GaN-based III-V group nitride semiconductor layer between the n-side electrodes. A physical semiconductor layer is inserted.
[0018]
In the third aspect of the present invention, a semiconductor layer having a small band gap is sandwiched between the semiconductor layer constituting the pn junction and the previous electrode. Therefore, it is possible to reduce the contact resistance of the p-side electrode and the n-side electrode.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an undoped GaN-based III- layer between the p-type GaN-based III-V group nitride semiconductor layer and the n-type GaN-based group III-V nitride semiconductor layer. A GaN-based group III-V nitride semiconductor diode, wherein a group V nitride semiconductor layer is inserted.
[0020]
In the fourth aspect of the present invention, since the undoped GaN-based group III-V nitride semiconductor layer is sandwiched between the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, the reverse breakdown voltage is further improved.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, as described in
[0022]
In other words, the fifth aspect of the present invention is to use as a variable capacitance diode. In the fifth aspect of the present invention, since the GaN-based III-V group nitride semiconductor diode having a large reverse breakdown voltage is used as the variable capacitance diode, the change in capacitance can be increased.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, as described in
[0024]
In other words, the sixth aspect of the present invention is to use as a constant voltage diode.
In the sixth aspect of the present invention, since the GaN-based III-V group nitride semiconductor diode having a high reverse breakdown voltage is used as the constant voltage diode, the output voltage can be increased.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of a GaN-based III-V nitride semiconductor diode according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are given the same or similar reference numerals and names. Also, it should be noted that the drawings are schematic and are different from actual ones. Of course, the drawings include portions having different dimensional relationships and ratios.
[0026]
First, a GaN-based III-V group nitride semiconductor diode according to an embodiment will be described.
On a
[0027]
The manufacturing method of the GaN-based III-V nitride semiconductor diode described above is as follows.
First, the layer structure shown in FIG. 1 was manufactured by a gas source molecular beam epitaxial growth method (GSMBE method).
That is, on the
[0028]
Next, Al (1 × 10 −7 Torr) and metal Mg (5 × 10 −9 Torr) as a p-type dopant are added to the N source and Ga source described above, and GSMBE is grown at a growth temperature of 850 ° C. forming a p-
[0029]
In the layer structure of FIG. 1, a diode is completed through a process of forming an n-
[0030]
Then after removing the SiO 2 film was formed again SiO 2 film on the entire surface, there is formed an electrode opening, on the p-Al x Ga 1-x N layer (p-type semiconductor layer 5) the p-
[0031]
When the diode of FIG. 2 was used as a variable capacitance diode, the following characteristics were obtained. At this time, x = 0.5 and y = 0.5.
That is, when the area of the
[0032]
Further, when the diode of FIG. 2 was used as a constant voltage diode, the following characteristics were obtained. At this time, x = 0.5 and y = 0.5.
That is, when the area of the
[0033]
Furthermore, while the upper limit of the ambient temperature at which a Si-based diode can operate normally is 150 ° C., it has been found that the above-mentioned variable capacitance diode and constant voltage diode operate normally even at a high temperature of 600 ° C. .
[0034]
The values of x and y of the variable capacitance diode and the constant voltage diode described above are 0.5, but are not limited thereto. Further, p-Al y Ga 1- y N layer (p-type semiconductor layer 5), the doping concentration of the n-Al x Ga 1-x N layer (n-type semiconductor layer 3) is met 5 × 10 18 cm -3 However, the present invention is not limited to this, and can be changed from 1 × 10 17 cm −3 to 1 × 10 19 cm −3 depending on the required element resistance.
[0035]
In particular, when the diode according to the present invention is used as a variable capacitance diode, the cut-off frequency can be increased as the element resistance decreases. Therefore, it is effective to decrease the element resistance by increasing the doping concentration. Further, in the Si-based variable capacitance diode, the capacitance change is reduced when the high concentration doping is performed in order to increase the cutoff frequency. However, in the variable capacitance diode according to the present invention, the breakdown voltage V b is increased even in the high concentration doping. Does not decrease, it does not affect the capacity change.
[0036]
In the present embodiment, Ti / Pt is used for the p-
[0037]
In the present embodiment, the p-
[0038]
In particular, the contact resistance of the electrode / contact layer can be reduced by making the band gap of the contact layers 8 and 9 smaller than the band gap of the p-
[0039]
In this embodiment, the
[0040]
When the n-
[0041]
In the present embodiment, the diode is formed on the
[0042]
In this embodiment, a sapphire substrate is used as the
[0043]
In the present embodiment, AlGaN is used as the semiconductor material of the p-
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an effect that it is possible to manufacture a diode that uses reverse characteristics with excellent high-temperature characteristics and high reverse breakdown voltage. Further, when the present invention is applied to a variable capacitance diode, the capacitance change can be increased, and when applied to a constant voltage diode, a high voltage output can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a semiconductor stacked structure used for manufacturing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a semiconductor multilayer structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a semiconductor multilayer structure according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows a semiconductor multilayer structure according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram of a layer structure of a diode.
FIG. 6 shows a voltage-current characteristic of a diode.
FIG. 7 is a circuit diagram of a variable capacitance diode.
FIG. 8 is a circuit diagram of a constant voltage diode.
1
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