JP5208439B2 - Nitride semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、能動層に窒化物半導体を用いた窒化物半導体装置に関し、特に高電子移動度トランジスタ(HEMT: High Electron Mobility Transistor)や電界効果トランジスタ(FET: Field Effect Transistor)のような、半導体装置にショットキ接触する制御電極を有し、インバーターやコンバーターなどのスイッチング装置に応用されるノーマリーオフ型の電界効果トランジスタ等に関する。   The present invention relates to a nitride semiconductor device using a nitride semiconductor as an active layer, and in particular, a semiconductor device such as a high electron mobility transistor (HEMT) or a field effect transistor (FET). The present invention relates to a normally-off type field effect transistor having a control electrode in Schottky contact and applied to a switching device such as an inverter or a converter.

図6は、従来のIII−V族窒化物半導体からなる半導体装置の断面図を示している。図6に示す半導体装置は、いわゆるHEMT構造を示しており、サファイア基板からなる基板101上には、窒化ガリウム(GaN)からなるバッファ層102、窒化ガリウムからなるチャネル層103、ノンドープの窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)からなるショットキ層104が順次積層した構造となっており、チャネル層103とショットキ層104とからなるヘテロ接合界面近傍に、ポテンシャル井戸からなる電子移動度が極めて大きい2次元電子ガス層が形成されている。ショットキ層104には凹部104aを形成し、この凹部104a内にショットキ接触するゲート電極108(制御電極)を形成している。このような構造の半導体装置では、ゲート電極108に印加する電圧を制御することにより、ソース電極107aとドレイン電極107bとの間を流れるキャリア(2次元電子ガス)を制御している。また凹部104aを備えることにより、ピンチオフ電圧を浅くしている。即ち、ゲート電極108に印加する制御電圧が0Vのとき、ゲート電極108直下のチャネルにはキャリアが存在せず、ゲート電極108直下以外のチャネルにキャリアが存在しているノーマリーオフ型となっている。   FIG. 6 shows a cross-sectional view of a conventional semiconductor device made of a group III-V nitride semiconductor. The semiconductor device shown in FIG. 6 has a so-called HEMT structure. On a substrate 101 made of a sapphire substrate, a buffer layer 102 made of gallium nitride (GaN), a channel layer 103 made of gallium nitride, and non-doped aluminum gallium nitride. A Schottky layer 104 made of (AlGaN) is sequentially stacked, and a two-dimensional electron gas layer made of a potential well and having a very high electron mobility is formed in the vicinity of the heterojunction interface made up of the channel layer 103 and the Schottky layer 104. Is formed. A recess 104a is formed in the Schottky layer 104, and a gate electrode 108 (control electrode) that makes a Schottky contact is formed in the recess 104a. In the semiconductor device having such a structure, the carrier (two-dimensional electron gas) flowing between the source electrode 107a and the drain electrode 107b is controlled by controlling the voltage applied to the gate electrode. Moreover, the pinch-off voltage is made shallow by providing the recessed part 104a. That is, when the control voltage applied to the gate electrode 108 is 0 V, the carrier is not present in the channel immediately below the gate electrode 108, and the carrier is present in the channel other than directly below the gate electrode 108. Yes.

図7は、別の従来例のIII−V族窒化物半導体からなる半導体装置の断面図を示している。図7に示す半導体装置は、図6で説明した凹部104aの代わりに、ショットキ層104上にp型不純物をドープしたp型窒化ガリウム層105を形成し、p型窒化ガリウム層105上にゲート電極108を形成している。このような構造の半導体装置では、p型窒化ガリウム層105とノンドープの窒化アルミニウムガリウムからなるショットキ層104との間で形成されるビルトインポテンシャルを利用することにより、ピンチオフ電圧を浅くし、ノーマリーオフ型となっている(たとえば非特許文献1等)。
X.Hu、G.Simin、J.Yang、M.AsifKhan、R.GaskaandM.S.Shur、「Enhancement mode AlGaN/GaN HFET with selectively grown pn junction gate」、ELECTRONICSLETTERS、Vol.36、No.8、2000、p753-754
FIG. 7 shows a cross-sectional view of another conventional semiconductor device made of a group III-V nitride semiconductor. In the semiconductor device shown in FIG. 7, a p-type gallium nitride layer 105 doped with a p-type impurity is formed on the Schottky layer 104 instead of the recess 104 a described in FIG. 6, and a gate electrode is formed on the p-type gallium nitride layer 105. 108 is formed. In the semiconductor device having such a structure, by using a built-in potential formed between the p-type gallium nitride layer 105 and the Schottky layer 104 made of non-doped aluminum gallium nitride, the pinch-off voltage is made shallow and normally off. It is a mold (for example, Non-Patent Document 1).
X.Hu, G.Simin, J.Yang, M.AsifKhan, R.GaskaandM.S.Shur, `` Enhancement mode AlGaN / GaN HFET with selectively grown pn junction gate '', ELECTRONICSLETTERS, Vol.36, No.8, 2000 , P753-754

図6に示すショットキ層104に凹部104aを形成し、この凹部104a内にゲート電極108を形成する従来の窒化物半導体装置では、ショットキ層104をドライエッチ
ングすることで凹部104aを形成するため、その表面にダメージを与えてしまう。即ち、ゲート電極108がショットキ接触するショットキ層104の表面にダメージを与えてしまうことになる。その結果、ショットキ障壁高さが小さくなり、完全なノーマリーオフ型の動作が実現しにくいという問題があった。
In the conventional nitride semiconductor device in which the recess 104a is formed in the Schottky layer 104 shown in FIG. 6 and the gate electrode 108 is formed in the recess 104a, the recess 104a is formed by dry etching the Schottky layer 104. Damage to the surface. That is, the surface of the Schottky layer 104 with which the gate electrode 108 is in Schottky contact is damaged. As a result, there is a problem that the height of the Schottky barrier is reduced and it is difficult to realize a completely normally-off operation.

また、図7に示すショットキ層104上にp型窒化ガリウム層105を備える構造では、窒化ガリウム層にp型不純物を高濃度にドープすることが困難であり、その活性化率も低いため、高濃度のp型窒化ガリウム層105を形成することができず、良好なpn接合を形成できなかった。その結果、ビルトインポテンシャルが小さくなり、完全なノーマリーオフ型の動作が実現できないという問題があった。   Further, in the structure including the p-type gallium nitride layer 105 on the Schottky layer 104 shown in FIG. 7, it is difficult to dope the gallium nitride layer with a high concentration of p-type impurities, and the activation rate is low. The p-type gallium nitride layer 105 having a concentration could not be formed, and a good pn junction could not be formed. As a result, the built-in potential is reduced, and there is a problem that a completely normally-off operation cannot be realized.

本発明は、完全なノーマリーオフ型動作を実現することができる、窒化物半導体装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a nitride semiconductor device capable of realizing a completely normally-off operation.

上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、基板上に積層したガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも1つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むV族元素で構成されたIII−V族窒化物半導体層からなる第1の窒化物半導体層と、該第1の窒化物半導体層の上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなり、アルミニウムを含まない第2の窒化物半導体層と、該第2の窒化物半導体層上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなり、前記第1及び第2のIII−V族窒化物半導体層より成膜温度が低く、微結晶構造からなるアルミニウムを含まない第3の窒化物半導体層が順に積層された窒化物半導体装置において、前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する制御電極を備え、前記制御電極に印加する制御電圧が0Vのとき、前記制御電極直下の前記第1の窒化物半導体層からなるチャネルにキャリアが存在せず、前記制御電極直下以外の前記チャネルにキャリアが存在していることを特徴とする。 To achieve the above object, the invention according to claim 1 is a group consisting of a group III element consisting of at least one of the group consisting of gallium, aluminum, boron and indium, and a group consisting of nitrogen, phosphorus and arsenic stacked on a substrate. A first nitride semiconductor layer composed of a group III-V nitride semiconductor layer composed of a group V element containing at least nitrogen, and the layer III-V stacked on the first nitride semiconductor layer. A first nitride semiconductor layer made of a group nitride semiconductor layer, the second nitride semiconductor layer not containing aluminum, and the III-V group nitride semiconductor layer stacked on the second nitride semiconductor layer. In the nitride semiconductor device in which the third nitride semiconductor layer having a lower deposition temperature than the group III-V nitride semiconductor layer 2 and not including aluminum having a microcrystalline structure is sequentially stacked, the third nitride Shown on the semiconductor layer When the control voltage applied to the control electrode is 0 V, carriers do not exist in the channel formed of the first nitride semiconductor layer immediately below the control electrode, and the control electrode applied to the contact electrode is other than directly below the control electrode. A carrier is present in the channel.

請求項2に係る発明は、基板上に積層したガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも1つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むV族元素で構成されたIII−V族窒化物半導体層からなる第1の窒化物半導体層と、該第1の窒化物半導体層の上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなりアルミニウムを含まない第2の窒化物半導体層と、該第2の窒化物半導体層上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなり、前記第1及び第2のIII−V族窒化物半導体層より成膜温度が低く、微結晶構造からなるアルミニウムを含まない第3の窒化物半導体層が順に積層された窒化物半導体装置において、前記第1の窒化物半導体層の一部を凹状に欠き、少なくとも該凹部内に露出した前記第1の窒化物半導体層上に前記第2の窒化物半導体層及び前記第3の窒化物半導体層が順次積層し、前記凹部上の前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する制御電極を備え、前記制御電極に印加する制御電圧が0Vのとき、前記制御電極直下の前記第1の窒化物半導体層からなるチャネルにキャリアが存在せず、前記制御電極直下以外の前記チャネルにキャリアが存在していることを特徴とする。 The invention according to claim 2 includes a group III element consisting of at least one of the group consisting of gallium, aluminum, boron and indium stacked on the substrate, and at least nitrogen of the group consisting of nitrogen, phosphorus and arsenic. A first nitride semiconductor layer composed of a group III-V nitride semiconductor layer composed of a group V element, and the group III-V nitride semiconductor layer stacked on the first nitride semiconductor layer. A first nitride semiconductor layer comprising: a second nitride semiconductor layer not containing aluminum; and the group III-V nitride semiconductor layer stacked on the second nitride semiconductor layer; In a nitride semiconductor device in which a third nitride semiconductor layer having a microcrystalline structure and containing no aluminum is sequentially stacked, a part of the first nitride semiconductor layer is formed in a concave shape. Lack, at least the The second nitride semiconductor layer and the third nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the first nitride semiconductor layer exposed in the portion, and the Schottky layer is formed on the third nitride semiconductor layer on the recess. When the control voltage applied to the control electrode is 0 V, carriers do not exist in the channel formed of the first nitride semiconductor layer immediately below the control electrode, and the control electrodes other than directly below the control electrode are provided. The carrier is present in the channel.

請求項3に係る発明は、請求項1または2いずれか記載の窒化物半導体装置において、前記基板と前記第1の窒化物半導体層との間に、前記第1の窒化物半導体層のエネルギーギャップより小さいエネルギーギャップを持つ、前記III−V族窒化物半導体層からなる第4の窒化物半導体層を備え、前記制御電極に印加する制御電圧が0Vのとき、前記制御電極直下の前記第4の窒化物半導体層と前記第1の窒化物半導体層の間に形成されるキャリアが存在せず、前記制御電極直下以外の前記チャネルにキャリアが存在していることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the nitride semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein an energy gap of the first nitride semiconductor layer is provided between the substrate and the first nitride semiconductor layer. A fourth nitride semiconductor layer comprising the group III-V nitride semiconductor layer having a smaller energy gap, and when the control voltage applied to the control electrode is 0 V, the fourth nitride semiconductor layer immediately below the control electrode; There is no carrier formed between the nitride semiconductor layer and the first nitride semiconductor layer, and carriers exist in the channel other than directly below the control electrode.

請求項4に係る発明は、請求項1乃至3いずれかに記載の窒化物半導体装置において、前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する前記制御電極と、前記第1の窒化物半導体層にオーミック接触するソース電極及びドレイン電極とを備え、前記第1の窒化物半導体層からなるチャネル、あるいは前記第4の窒化物半導体層と前記第1の窒化物半導体層との間に形成されるチャネルを流れる電流を前記制御電極に印加する電圧により制御することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the nitride semiconductor device according to any one of the first to third aspects, the control electrode that is in Schottky contact with the third nitride semiconductor layer, and the first nitride semiconductor layer A channel having a source electrode and a drain electrode that are in ohmic contact, and a channel formed of the first nitride semiconductor layer or a channel formed between the fourth nitride semiconductor layer and the first nitride semiconductor layer Is controlled by a voltage applied to the control electrode.

請求項5に係る発明は、請求項1乃至3いずれかに記載の窒化物半導体装置において、 前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する前記制御電極と、前記第3の窒化物半導体層にオーミック接触するソース電極及びドレイン電極とを備え、前記第1の窒化物半導体層からなるチャネル、あるいは前記第4の窒化物半導体層と前記1の窒化物半導体層との間に形成されるチャネルを流れる電流を前記制御電極に印加する電圧により制御することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the nitride semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control electrode that is in Schottky contact with the third nitride semiconductor layer and the third nitride semiconductor layer are provided. A channel having a source electrode and a drain electrode that are in ohmic contact, and a channel formed of the first nitride semiconductor layer or a channel formed between the fourth nitride semiconductor layer and the first nitride semiconductor layer Is controlled by a voltage applied to the control electrode.

本発明による窒化物半導体装置は、少なくともアルミニウムを含まず、エピタキシャル成長温度を通常の温度より低く設定して微結晶構造とした絶縁性の高い第3の窒化物半導体層に制御電極を接触させる構造とすることにより、制御電極と窒化物半導体層との間で形成されるショットキ障壁の高さを、従来の窒化物半導体層との接触に比べて高くすることができる。また絶縁性の高い第3の窒化物半導体層と第2の窒化物半導体層が積層した構造となっているため、第3の窒化物半導体層のみの場合に比べて自発分極とピエゾ分極の効果がさらに大きくなっており、第3の窒化物半導体層に制御電極を接触させる構造とすることにより、ショットキーバリアの高さが高くなる。   A nitride semiconductor device according to the present invention includes a structure in which a control electrode is brought into contact with a highly insulating third nitride semiconductor layer that does not contain at least aluminum and has an epitaxial growth temperature set lower than a normal temperature and has a microcrystalline structure. By doing so, the height of the Schottky barrier formed between the control electrode and the nitride semiconductor layer can be made higher than that of the contact with the conventional nitride semiconductor layer. In addition, since the third nitride semiconductor layer and the second nitride semiconductor layer having high insulating properties are stacked, the effects of spontaneous polarization and piezo polarization compared to the case of only the third nitride semiconductor layer. The height of the Schottky barrier is increased by adopting a structure in which the control electrode is in contact with the third nitride semiconductor layer.

その結果、本発明の制御電極をFETあるいはHEMT等のゲート電極とし、ソース-ゲート電極間の電位差が0Vとなるように制御電圧を印加した場合、ゲート電極直下のチャネルにキャリアが存在せず、ゲート電極直下以外の領域であるゲート-ソース電極間、ゲート-ドレイン電極間のチャネルにはキャリアが存在する構造を形成することができ、ノーマリーオフ型の動作を実現する窒化物半導体装置を提供することが可能となる。   As a result, when the control electrode of the present invention is a gate electrode such as an FET or HEMT and a control voltage is applied so that the potential difference between the source and gate electrodes is 0 V, no carrier exists in the channel immediately below the gate electrode, Provided a nitride semiconductor device capable of forming a structure in which carriers exist in the channel between the gate and source electrodes, and between the gate and drain electrodes, which are regions other than directly under the gate electrode, and realizing a normally-off operation It becomes possible to do.

本発明の制御電極は、絶縁性の高い微結晶構造からなる窒化物半導体層上に設けられるため、リーク電流を少なくすることができる。本発明の制御電極をFETあるいはHEMT等のゲート電極とした場合、ゲートリーク電流が減少する。さらにチャネルでの衝突イオン化が抑制されることにより、高耐圧化を実現できる。またゲート-ドレイン電極の間に絶縁性の高い微結晶構造からなる窒化物半導体層が設けられている構造とするため、ゲート-ドレイン電極の間の表面準位にトラップされる電子の抑制若しくは表面準位密度の低減により電流コラプス現象が抑制され、高周波特性も改善される。   Since the control electrode of the present invention is provided on a nitride semiconductor layer having a highly crystalline microcrystalline structure, leakage current can be reduced. When the control electrode of the present invention is a gate electrode such as an FET or HEMT, the gate leakage current is reduced. Further, by suppressing collision ionization in the channel, a high breakdown voltage can be realized. In addition, since a nitride semiconductor layer having a highly insulating microcrystalline structure is provided between the gate and drain electrodes, it is possible to suppress or trap electrons trapped in the surface level between the gate and drain electrodes. By reducing the level density, the current collapse phenomenon is suppressed and the high frequency characteristics are improved.

本発明によれば、アルミニウムを含まず、不純物イオンの注入等の加工を施さない成膜後の、微結晶構造のままの窒化物半導体層上にオーミック電極を形成することにより、窒化物半導体の微結晶粒界にオーミック電極を構成する金属が侵入し、コンタクト抵抗率の低い(10-6Ω・cm2台)オーミック電極を備えた半導体装置を得ることができる。 According to the present invention, an ohmic electrode is formed on a nitride semiconductor layer having a microcrystalline structure after film formation that does not include aluminum and is not subjected to processing such as implantation of impurity ions. A semiconductor device having an ohmic electrode with low contact resistivity (10 −6 Ω · cm 2 ) can be obtained because the metal constituting the ohmic electrode penetrates into the crystal grain boundary.

以下、本発明の窒化物半導体装置について、詳細に説明する。   Hereinafter, the nitride semiconductor device of the present invention will be described in detail.

まず本発明の窒化物半導体装置について、III−V族窒化物半導体装置であるHEMTを例にとり、詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例である。図1に示すように炭化珪素(SiC)からなる基板11上に、厚さ100nm程度の窒化アルミニウム(AlN)からなるバッファ層12、後述するショットキ層14のエネルギーギャップより小さいエネルギーギャップを持ち、厚さ3μmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるチャネル層13、チャネル層13との界面にキャリアとなる2次元電子ガス層を形成する厚さ15nmのノンドープ窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)からなるショットキ層14、厚さ10nmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるキャップ層15と、厚さ10nmの微結晶構造のノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなる低温成長キャップ層16を積層形成している。低温成長キャップ層16上には、ニッケル(Ni)/金(Au)の積層体等からなるゲート電極18を形成し、ショットキ層14、キャップ層15、低温成長キャップ層16との間にショットキ接触を形成している。更に低温成長キャップ層16とキャップ層15の一部が除去され、ショットキ層14にオーミック接触するチタン(Ti)/アルミニウム(Al)/チタン(Ti)/金(Au)からなるソース電極17a、ドレイン電極17bを形成している。   First, the nitride semiconductor device of the present invention will be described in detail by taking a HEMT as a group III-V nitride semiconductor device as an example. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a substrate 11 made of silicon carbide (SiC) has an energy gap smaller than that of a buffer layer 12 made of aluminum nitride (AlN) having a thickness of about 100 nm and a Schottky layer 14 to be described later. A channel layer 13 made of non-doped gallium nitride (GaN) with a thickness of 3 μm, a Schottky layer 14 made of non-doped aluminum gallium nitride (AlGaN) with a thickness of 15 nm forming a two-dimensional electron gas layer serving as a carrier at the interface with the channel layer 13, A cap layer 15 made of non-doped gallium nitride (GaN) having a thickness of 10 nm and a low-temperature growth cap layer 16 made of non-doped gallium nitride (GaN) having a microcrystalline structure having a thickness of 10 nm are stacked. A gate electrode 18 made of a nickel (Ni) / gold (Au) laminate or the like is formed on the low temperature growth cap layer 16, and Schottky contact is made between the Schottky layer 14, the cap layer 15, and the low temperature growth cap layer 16. Is forming. Further, a part of the low-temperature growth cap layer 16 and the cap layer 15 is removed, and the source electrode 17a made of titanium (Ti) / aluminum (Al) / titanium (Ti) / gold (Au) that is in ohmic contact with the Schottky layer 14 and the drain An electrode 17b is formed.

微結晶構造からなる低温成長キャップ層16は、MOCVD(有機金属化学的気相堆積)法、MBE(分子線ビームエピタキシャル)法等によりキャップ層15の成膜温度より600℃程度低い温度で成膜することにより、絶縁性の高い半導体層が形成される。図1に示した第1の実施例の低温成長キャップ層16は、MOCVD法により500℃で成膜されており、シート抵抗が1011Ω/□以上の高抵抗となっている。なお、チャネル層13、ショットキ層14等の低温成長キャップ層16以外の半導体層は、成膜温度1130℃でエピタキシャル成長している。 The low temperature growth cap layer 16 having a microcrystalline structure is formed at a temperature lower by about 600 ° C. than the film formation temperature of the cap layer 15 by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) method, MBE (molecular beam epitaxial) method or the like. Thus, a highly insulating semiconductor layer is formed. The low-temperature growth cap layer 16 of the first embodiment shown in FIG. 1 is formed by MOCVD at 500 ° C., and has a sheet resistance of 10 11 Ω / □ or higher. The semiconductor layers other than the low-temperature growth cap layer 16 such as the channel layer 13 and the Schottky layer 14 are epitaxially grown at a deposition temperature of 1130 ° C.

図2(a)、(b)は、それぞれ上述の従来例のHEMT及び本発明のドレイン電流−電圧特性を示している。ドレインのスイープ電圧が0V〜20Vであり、ゲート電圧は0Vから+3Vまで、−2Vから+2Vまでステップ1Vで変化させた。図2(b)をみると明らかなように、本発明の窒化物半導体装置がノーマリーオフ型で動作していることが確認できた。またゲート電圧が、測定周期10ms、パルス幅300μsecで印加されたパルスI−V特性により、本発明の窒化物半導体装置が従来例に較べて大幅に電流コラプスが抑制されていることも確認できた。このように本発明では、特性の優れた窒化物半導体装置を提供できることが確認できた。   2A and 2B show the HEMT of the above-described conventional example and the drain current-voltage characteristics of the present invention, respectively. The drain sweep voltage was 0V to 20V, and the gate voltage was changed in steps 1V from 0V to + 3V and from -2V to + 2V. As apparent from FIG. 2B, it was confirmed that the nitride semiconductor device of the present invention was operating in a normally-off type. It was also confirmed that the current collapse was significantly suppressed in the nitride semiconductor device of the present invention as compared with the conventional example by the pulse IV characteristics in which the gate voltage was applied with a measurement period of 10 ms and a pulse width of 300 μsec. . Thus, it has been confirmed that the present invention can provide a nitride semiconductor device having excellent characteristics.

また低温成長キャップ層16は絶縁特性が優れており、キャップ層15との組み合わせることによりショットキー障壁が高くなっているため、5桁以上ゲート電流(ゲートリーク電流)が低減していることが確認された。このゲートリーク電流の低減に伴い、チャネルでの衝突イオン化が抑制でき、その結果、オフ耐圧が従来の100Vから180Vに改善された。窒化物半導体HEMTのオフ耐圧は熱暴走ではなく、衝突イオン化が起因しており、ショットキ電極からチャネルに流れ込むトンネル電流に大きく支配されていることが報告されている(International Conference on Nitride Semiconductor, Nara, 2003, Tu-P2.067)。 In addition, the low temperature growth cap layer 16 has excellent insulation characteristics, and the combination with the cap layer 15 increases the Schottky barrier, so it is confirmed that the gate current (gate leakage current) is reduced by 5 digits or more. It was done. As the gate leakage current is reduced, collision ionization in the channel can be suppressed, and as a result, the off breakdown voltage is improved from the conventional 100V to 180V. It has been reported that the off breakdown voltage of a nitride semiconductor HEMT is not due to thermal runaway but due to impact ionization and is largely governed by the tunnel current flowing into the channel from the Schottky electrode (International Conference on Nitride Semiconductor, Nara, 2003, Tu-P2.067).

図3は、本発明の第2の実施例であるIII−V族窒化物半導体装置であるHEMTの断面図を示している。図1に示す第1の実施例と同様、炭化珪素(SiC)からなる基板11上に、厚さ100nm程度の窒化アルミニウム(AlN)からなるバッファ層12、厚さ3μmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるチャネル層13、チャネル層13との界面にキャリアとなる2次元電子ガス層を形成する、厚さ15nmのノンドープ窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)からなるショットキ層14、厚さ10nmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるキャップ層15及び厚さ10nmの微結晶構造のノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなる低温成長キャップ層16を積層形成する。低温成長キャップ層16上には、チタン(Ti)/アルミニウム(Al)/チタン(Ti)/金(Au)の積層体等からなるソース電極17a及びドレイン電極17b(オーミック電極)が形成されており、ショットキ層14にオーミック接触が形成されている。本実施例では、オーミック接触が形成される低温成長キャップ層16及びキャップ層15は、成膜後に不純物イオンの注入やエッチングなどの特別な加工を施さず、成膜後の微結晶構造がそのまま保持されている点が、上述の実施例1と異なる点である。低温成長キャップ層16上には、ニッケル(Ni)/金(Au)の積層体等からなるゲート電極18を形成し、ショットキ層14、キャップ層15、低温成長キャップ層16との間にショットキ接合を形成している。   FIG. 3 shows a cross-sectional view of a HEMT that is a group III-V nitride semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. As in the first embodiment shown in FIG. 1, on a substrate 11 made of silicon carbide (SiC), a buffer layer 12 made of aluminum nitride (AlN) having a thickness of about 100 nm, and a non-doped gallium nitride (GaN) having a thickness of 3 μm. A Schottky layer 14 made of non-doped aluminum gallium nitride (AlGaN) having a thickness of 15 nm, and a non-doped gallium nitride having a thickness of 10 nm (which forms a two-dimensional electron gas layer serving as a carrier at the interface with the channel layer 13. A cap layer 15 made of GaN) and a low temperature growth cap layer 16 made of non-doped gallium nitride (GaN) having a microcrystalline structure with a thickness of 10 nm are stacked. On the low temperature growth cap layer 16, a source electrode 17a and a drain electrode 17b (ohmic electrode) made of a laminate of titanium (Ti) / aluminum (Al) / titanium (Ti) / gold (Au) are formed. The ohmic contact is formed on the Schottky layer 14. In this embodiment, the low temperature growth cap layer 16 and the cap layer 15 in which ohmic contact is formed are not subjected to special processing such as impurity ion implantation or etching after the film formation, and the microcrystalline structure after the film formation is maintained as it is. This is the difference from the first embodiment. A gate electrode 18 made of a nickel (Ni) / gold (Au) laminate or the like is formed on the low temperature growth cap layer 16, and a Schottky junction is formed between the Schottky layer 14, the cap layer 15, and the low temperature growth cap layer 16. Is forming.

オーミック電極が形成される低温成長キャップ層16は、微結晶構造となっているため、微結晶粒界にオーミック電極を構成する金属が侵入し、コンタクト抵抗率の低い(10-6Ω・cm2台)オーミック電極を得ることができる。このように低温成長キャップ層16とキャップ層15の一部を除去することなくソース電極17a、ドレイン電極17bを形成することができるので、プレーナー構造となり製造工程の歩留まりや信頼性が向上する。 Since the low temperature growth cap layer 16 on which the ohmic electrode is formed has a microcrystalline structure, the metal constituting the ohmic electrode penetrates into the crystal grain boundary, and the contact resistivity is low (10 −6 Ω · cm 2). Stand) Ohmic electrodes can be obtained. Thus, since the source electrode 17a and the drain electrode 17b can be formed without removing a part of the low temperature growth cap layer 16 and the cap layer 15, a planar structure is obtained and the yield and reliability of the manufacturing process are improved.

本実施例の窒化物半導体装置においても、実施例1で説明したと同様に、ノーマリーオフ型で動作していることが確認できた。また、大幅に電流コラプスが抑制されていることが確認できた。   It was confirmed that the nitride semiconductor device of this example also operates normally-off as described in Example 1. It was also confirmed that current collapse was significantly suppressed.

図4は、本発明の第3の実施例であるIII−V族窒化物半導体装置であるHEMTの断面図を示している。図1に示す第1の実施例と同様、炭化珪素(SiC)からなる基板11上に、厚さ100nm程度の窒化アルミニウム(AlN)からなるバッファ層12、厚さ3μmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるチャネル層13、チャネル層13との界面にキャリアとなる2次元電子ガス層を形成する、厚さ15nmのノンドープ窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)からなるショットキ層14を積層形成する。   FIG. 4 shows a cross-sectional view of a HEMT that is a group III-V nitride semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. As in the first embodiment shown in FIG. 1, on a substrate 11 made of silicon carbide (SiC), a buffer layer 12 made of aluminum nitride (AlN) having a thickness of about 100 nm, and a non-doped gallium nitride (GaN) having a thickness of 3 μm. And a Schottky layer 14 made of non-doped aluminum gallium nitride (AlGaN) having a thickness of 15 nm, which forms a two-dimensional electron gas layer serving as a carrier at the interface between the channel layer 13 and the channel layer 13.

その後、シリコン酸化膜(SiO2)等からなる保護膜(図示しない)を堆積後、一部をフォトリソグラフィー及びフッ酸系のウエットエッチング等で開口し、開口部分のショットキ層14上に厚さ10nmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるキャップ層15選択成長する。保護膜を除去した後に、厚さ10nmの微結晶構造のノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなる低温成長キャップ層16を全面に積層形成する。 Thereafter, after depositing a protective film (not shown) made of a silicon oxide film (SiO 2 ) or the like, a part thereof is opened by photolithography, hydrofluoric acid based wet etching or the like, and a thickness of 10 nm is formed on the Schottky layer 14 in the opening. The cap layer 15 made of non-doped gallium nitride (GaN) is selectively grown. After removing the protective film, a low-temperature growth cap layer 16 made of non-doped gallium nitride (GaN) having a microcrystalline structure with a thickness of 10 nm is laminated over the entire surface.

低温成長キャップ層16上には、チタン(Ti)/アルミニウム(Al)/チタン(Ti)/金(Au)の積層体等からなるソース電極17a及びドレイン電極17b(オーミック電極)が形成されており、少なくともショットキ層14にオーミック接触が形成されている。また、電極材料拡散ならばチャネル層13までオーミック接触が形成されている。選択成長したキャップ層15上の低温成長キャップ層16上には、ニッケル(Ni)/金(Au)の積層体等からなるゲート電極18を形成し、ショットキ層14、キャップ層15,低温成長キャップ層16との間にショットキ接合を形成している。   On the low temperature growth cap layer 16, a source electrode 17a and a drain electrode 17b (ohmic electrode) made of a laminate of titanium (Ti) / aluminum (Al) / titanium (Ti) / gold (Au) are formed. At least an ohmic contact is formed on the Schottky layer 14. If the electrode material is diffused, ohmic contact is formed up to the channel layer 13. A gate electrode 18 made of a nickel (Ni) / gold (Au) laminate or the like is formed on the low temperature growth cap layer 16 on the selectively grown cap layer 15, and the Schottky layer 14, the cap layer 15, and the low temperature growth cap are formed. A Schottky junction is formed with the layer 16.

本実施例では、ゲート電極18直下のみキャップ層15があり、ショットキー障壁を高くしている点が、上述の第2の実施例と異なる。   This embodiment is different from the second embodiment described above in that the cap layer 15 is provided only directly under the gate electrode 18 and the Schottky barrier is increased.

図5は、本発明の第4の実施例であるIII−V族窒化物半導体装置であるHEMTの断面図を示している。図1に示す第1の実施例と同様、炭化珪素(SiC)からなる基板11上に、厚さ100nm程度の窒化アルミニウム(AlN)からなるバッファ層12、厚さ3μmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるチャネル層13、チャネル層13との界面にキャリアとなる2次元電子ガス層を形成する、厚さ25nmのノンドープ窒化アルミニウムガリウム(AlGaN)からなるショットキ層14を積層形成する。   FIG. 5 shows a cross-sectional view of a HEMT that is a group III-V nitride semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. As in the first embodiment shown in FIG. 1, on a substrate 11 made of silicon carbide (SiC), a buffer layer 12 made of aluminum nitride (AlN) having a thickness of about 100 nm, and a non-doped gallium nitride (GaN) having a thickness of 3 μm. And a Schottky layer 14 made of non-doped aluminum gallium nitride (AlGaN) having a thickness of 25 nm, which forms a two-dimensional electron gas layer serving as a carrier at the interface between the channel layer 13 and the channel layer 13.

その後、シリコン酸化膜(SiO2)等からなる保護膜(図示しない)を堆積後、一部をフォトリソグラフィー及びフッ酸系のウエットエッチング等で開口し、開口部分のショットキ層14を塩素系ガスを用いたドライエッチングにより凹状に10nmエッチングし、その凹部に厚さ10nmのノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなるキャップ層15選択成長する。保護膜を除去した後に、厚さ10nmの微結晶構造のノンドープ窒化ガリウム(GaN)からなる低温成長キャップ層16を全面に積層形成する。 Thereafter, after depositing a protective film (not shown) made of a silicon oxide film (SiO 2 ) or the like, a part thereof is opened by photolithography, hydrofluoric acid-based wet etching or the like, and the Schottky layer 14 in the opening portion is made of chlorine-based gas. The dry etching is used to etch 10 nm in a concave shape, and a cap layer 15 made of non-doped gallium nitride (GaN) having a thickness of 10 nm is selectively grown in the concave portion. After removing the protective film, a low-temperature growth cap layer 16 made of non-doped gallium nitride (GaN) having a microcrystalline structure with a thickness of 10 nm is laminated over the entire surface.

低温成長キャップ層16上には、チタン(Ti)/アルミニウム(Al)/チタン(Ti)/金(Au)の積層体等からなるソース電極17a及びドレイン電極17b(オーミック電極)が形成されており、ショットキ層14にオーミック接触が形成されている。選択成長したキャップ層15上の低温成長キャップ層16上には、ニッケル(Ni)/金(Au)の積層体等からなるゲート電極18を形成し、ショットキ層14、キャップ層15、低温成長キャップ層16との間にショットキ接合を形成している。   On the low temperature growth cap layer 16, a source electrode 17a and a drain electrode 17b (ohmic electrode) made of a laminate of titanium (Ti) / aluminum (Al) / titanium (Ti) / gold (Au) are formed. The ohmic contact is formed on the Schottky layer 14. A gate electrode 18 made of a nickel (Ni) / gold (Au) laminate or the like is formed on the low temperature growth cap layer 16 on the selectively grown cap layer 15, and the Schottky layer 14, the cap layer 15, and the low temperature growth cap are formed. A Schottky junction is formed with the layer 16.

本実施例では、ゲート電極18直下のみ凹状にエッチングして選択成長したキャップ層15を形成し、ショットキー障壁を高くし、ゲート電極直下以外は厚さ25nmのショットキ層により、ゲート電極直下に較べてショットキ層14とチャネル層13の界面に存在する2次元電子ガスを増大させている点が、上述の実施例2と異なる点である。   In this embodiment, the cap layer 15 is selectively grown by etching in a concave shape only directly below the gate electrode 18, the Schottky barrier is increased, and a Schottky layer having a thickness of 25 nm other than directly below the gate electrode is used as compared to immediately below the gate electrode. The difference from the second embodiment is that the two-dimensional electron gas existing at the interface between the Schottky layer 14 and the channel layer 13 is increased.

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでなく種々変更可能である。例えば、制御電極の種類、ショットキ層やキャリア供給層の厚さ及び不純物濃度は、制御電極直下のチャネルにキャリアが存在せず、制御電極直下以外のチャネルにキャリアが存在するように適宜選択、設定することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and can be variously modified. For example, the type of control electrode, the thickness of the Schottky layer or carrier supply layer, and the impurity concentration are appropriately selected and set so that carriers do not exist in channels directly under the control electrode and carriers exist in channels other than directly under the control electrode. can do.

また、実施例で説明したHEMT構造の他、いわゆるキャリア供給層を備えたHEMT構造の窒化物半導体や、不純物が添加された窒化物半導体層を能動層(チャネル層)とし、その上に上述のキャップ層15、低温成長キャップ層16が形成された構造のFET構造とすることができる。また、窒化物半導体層は、GaN/AlGaN系に限定されるものでなく、第2の窒化物半導体層(上記実施例ではキャップ層15に相当)は、GaN、InNあるいはこれらの混晶化合物を含み、かつアルミニウムを含まない層で構成することができる。また第1の窒化物半導体層(上記実施例ではチャネル層13に相当)は、GaN、InN、AlNあるいはこれらの混晶半導体を含み、かつ少なくともアルミニウムを含む層で形成することができる。実施例において使用した炭化珪素(SiC)基板の代わりにサファイア基板を用いてもかまわない。その場合は、バッファ層12として窒化ガリウム(GaN)を用いる方が好ましい。また炭化珪素(SiC)基板の代わりにシリコン(Si)基板を用いてもかまわない。   In addition to the HEMT structure described in the embodiment, a nitride semiconductor having a HEMT structure having a so-called carrier supply layer, or a nitride semiconductor layer to which an impurity is added is used as an active layer (channel layer), and the above-described layer is formed as described above. It can be set as the FET structure of the structure in which the cap layer 15 and the low-temperature growth cap layer 16 were formed. The nitride semiconductor layer is not limited to the GaN / AlGaN system, and the second nitride semiconductor layer (corresponding to the cap layer 15 in the above embodiment) is made of GaN, InN or a mixed crystal compound thereof. It can be comprised by the layer which contains and does not contain aluminum. The first nitride semiconductor layer (corresponding to the channel layer 13 in the above embodiment) can be formed of a layer containing GaN, InN, AlN, or a mixed crystal semiconductor thereof and containing at least aluminum. A sapphire substrate may be used instead of the silicon carbide (SiC) substrate used in the examples. In that case, it is preferable to use gallium nitride (GaN) as the buffer layer 12. A silicon (Si) substrate may be used instead of the silicon carbide (SiC) substrate.

また第1の窒化物半導体層あるいは第3の窒化物半導体層とオーミック接触する電極の組成は、使用する窒化物半導体層の種類等に応じて、適宜選択すればよい。   The composition of the electrode that is in ohmic contact with the first nitride semiconductor layer or the third nitride semiconductor layer may be appropriately selected according to the type of the nitride semiconductor layer to be used.

なお第3の窒化物半導体層について微結晶構造と説明したが、これは微結晶粒の集合体あるいはそれらの再配列化した構造であり、成長温度、成長時の雰囲気ガス組成、成長させる基板の種類などによって、結晶粒の大きさや配列等は変わるものであり、所望のショットキ特性や絶縁特性等が得られる範囲で、成長温度を制御することによって得られるものである。第3の窒化物半導体層の成長温度は、第1の窒化物半導体層の成長温度より600℃程度以上低い温度に設定すると、HEMTあるいはFETの制御電極を形成する場合に好適である。   Although the third nitride semiconductor layer has been described as having a microcrystalline structure, this is an aggregate of microcrystalline grains or a rearranged structure thereof. The growth temperature, the atmospheric gas composition during growth, the growth of the substrate to be grown. The size and arrangement of crystal grains vary depending on the type and the like, and can be obtained by controlling the growth temperature within a range where desired Schottky characteristics, insulation characteristics, and the like can be obtained. If the growth temperature of the third nitride semiconductor layer is set to a temperature lower by about 600 ° C. than the growth temperature of the first nitride semiconductor layer, it is suitable for forming a control electrode of HEMT or FET.

本発明の第1の実施例である窒化物半導体装置の断面図である。1 is a sectional view of a nitride semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 従来の窒化物半導体装置と第1の実施例の窒化物半導体装置のドレイン電流−電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the drain current-voltage characteristic of the conventional nitride semiconductor device and the nitride semiconductor device of a 1st Example. 本発明の第2の実施例である窒化物半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the nitride semiconductor device which is the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例である窒化物半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the nitride semiconductor device which is the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例である窒化物半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of the nitride semiconductor device which is the 4th Example of this invention. 従来のこの種の窒化物半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of this kind of conventional nitride semiconductor device. 従来のこの種の別の窒化物半導体装置の断面図である。It is sectional drawing of another conventional nitride semiconductor device of this kind.

符号の説明Explanation of symbols

11、101;基板、12、102;バッファ層、13、103;チャネル層、
14、104;ショットキ層、104a;凹部、15、105;キャップ層、
16;低温成長キャップ層、17a、107a;ソース電極、
17b、107b;ドレイン電極、18、108;ゲート電極
11, 101; substrate, 12, 102; buffer layer, 13, 103; channel layer,
14, 104; Schottky layer, 104a; recess, 15, 105; cap layer,
16; low temperature growth cap layer, 17a, 107a; source electrode,
17b, 107b; drain electrode, 18, 108; gate electrode

Claims (5)

基板上に積層したガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも1つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むV族元素で構成されたIII−V族窒化物半導体層からなる第1の窒化物半導体層と、該第1の窒化物半導体層の上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなり、アルミニウムを含まない第2の窒化物半導体層と、該第2の窒化物半導体層上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなり、前記第1及び第2のIII−V族窒化物半導体層より成膜温度が低く、微結晶構造からなるアルミニウムを含まない第3の窒化物半導体層が順に積層された窒化物半導体装置において、
前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する制御電極を備え、前記制御電極に印加する制御電圧が0Vのとき、前記制御電極直下の前記第1の窒化物半導体層からなるチャネルにキャリアが存在せず、前記制御電極直下以外の前記チャネルにキャリアが存在していることを特徴とする窒化物半導体装置。
A group III element composed of at least one of the group consisting of gallium, aluminum, boron and indium and a group V element containing at least nitrogen from the group consisting of nitrogen, phosphorus and arsenic stacked on the substrate. A first nitride semiconductor layer made of a -V group nitride semiconductor layer, and a III-V group nitride semiconductor layer laminated on the first nitride semiconductor layer, and containing no aluminum. A nitride semiconductor layer and the group III-V nitride semiconductor layer stacked on the second nitride semiconductor layer, and the film formation temperature is higher than that of the first and second group III-V nitride semiconductor layers. In a nitride semiconductor device in which a third nitride semiconductor layer that is low and does not contain aluminum having a microcrystalline structure is sequentially stacked,
A control electrode that is in Schottky contact with the third nitride semiconductor layer is provided, and when a control voltage applied to the control electrode is 0 V, carriers exist in a channel formed of the first nitride semiconductor layer immediately below the control electrode And a carrier exists in the channel other than immediately below the control electrode.
基板上に積層したガリウム、アルミニウム、ホウ素及びインジウムからなる群のうち少なくとも1つからなるIII族元素と、窒素、リン及び砒素からなる群のうちの少なくとも窒素を含むV族元素で構成されたIII−V族窒化物半導体層からなる第1の窒化物半導体層と、該第1の窒化物半導体層の上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなりアルミニウムを含まない第2の窒化物半導体層と、該第2の窒化物半導体層上に積層した前記III−V族窒化物半導体層からなり、前記第1及び第2のIII−V族窒化物半導体層より成膜温度が低く、微結晶構造からなるアルミニウムを含まない第3の窒化物半導体層が順に積層された窒化物半導体装置において、
前記第1の窒化物半導体層の一部を凹状に欠き、少なくとも該凹部内に露出した前記第1の窒化物半導体層上に前記第2の窒化物半導体層及び前記第3の窒化物半導体層が順次積層し、前記凹部上の前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する制御電極を備え、前記制御電極に印加する制御電圧が0Vのとき、前記制御電極直下の前記第1の窒化物半導体層からなるチャネルにキャリアが存在せず、前記制御電極直下以外の前記チャネルにキャリアが存在していることを特徴とする窒化物半導体装置。
A group III element composed of at least one of the group consisting of gallium, aluminum, boron and indium and a group V element containing at least nitrogen from the group consisting of nitrogen, phosphorus and arsenic stacked on the substrate. A first nitride semiconductor layer made of a group V nitride semiconductor layer, and a second nitride made of the group III-V nitride semiconductor layer laminated on the first nitride semiconductor layer and containing no aluminum And a group III-V nitride semiconductor layer stacked on the second nitride semiconductor layer, and has a lower deposition temperature than the first and second group III-V nitride semiconductor layers. In the nitride semiconductor device in which the third nitride semiconductor layer not containing aluminum having a microcrystalline structure is sequentially stacked,
The second nitride semiconductor layer and the third nitride semiconductor layer are formed on at least the first nitride semiconductor layer that is partially concaved and is exposed in the recess. Are sequentially stacked, and have a control electrode that is in Schottky contact with the third nitride semiconductor layer on the recess, and when the control voltage applied to the control electrode is 0 V, the first nitride just below the control electrode A nitride semiconductor device, wherein no carrier exists in a channel formed of a semiconductor layer, and carriers exist in the channel other than directly below the control electrode.
請求項1または2いずれか記載の窒化物半導体装置において、
前記基板と前記第1の窒化物半導体層との間に、前記第1の窒化物半導体層のエネルギーギャップより小さいエネルギーギャップを持つ、前記III−V族窒化物半導体層からなる第4の窒化物半導体層を備え、前記制御電極に印加する制御電圧が0Vのとき、前記制御電極直下の前記第4の窒化物半導体層と前記第1の窒化物半導体層の間に形成されるキャリアが存在せず、前記制御電極直下以外の前記チャネルにキャリアが存在していることを特徴とする窒化物半導体装置。
The nitride semiconductor device according to claim 1 or 2,
A fourth nitride composed of the III-V nitride semiconductor layer having an energy gap smaller than that of the first nitride semiconductor layer between the substrate and the first nitride semiconductor layer; When a control voltage applied to the control electrode is 0 V, there is no carrier formed between the fourth nitride semiconductor layer and the first nitride semiconductor layer immediately below the control electrode. First, the nitride semiconductor device is characterized in that carriers exist in the channel other than immediately below the control electrode.
請求項1乃至3いずれかに記載の窒化物半導体装置において、
前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する前記制御電極と、前記第1の窒化物半導体層にオーミック接触するソース電極及びドレイン電極とを備え、前記第1の窒化物半導体層からなるチャネル、あるいは前記第4の窒化物半導体層と前記第1の窒化物半導体層との間に形成されるチャネルを流れる電流を前記制御電極に印加する電圧により制御することを特徴とする窒化物半導体装置。
The nitride semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
A channel comprising the first nitride semiconductor layer, the control electrode being in Schottky contact with the third nitride semiconductor layer, and a source electrode and a drain electrode being in ohmic contact with the first nitride semiconductor layer, Alternatively, the nitride semiconductor device is characterized in that a current flowing through a channel formed between the fourth nitride semiconductor layer and the first nitride semiconductor layer is controlled by a voltage applied to the control electrode.
請求項1乃至3いずれかに記載の窒化物半導体装置において、
前記第3の窒化物半導体層にショットキ接触する前記制御電極と、前記第3の窒化物半導体層にオーミック接触するソース電極及びドレイン電極とを備え、前記第1の窒化物半導体層からなるチャネル、あるいは前記第4の窒化物半導体層と前記1の窒化物半導体層との間に形成されるチャネルを流れる電流を前記制御電極に印加する電圧により制御することを特徴とする窒化物半導体装置
The nitride semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
A channel comprising the first nitride semiconductor layer, the control electrode being in Schottky contact with the third nitride semiconductor layer, and a source electrode and a drain electrode being in ohmic contact with the third nitride semiconductor layer, Alternatively, the nitride semiconductor device is characterized in that a current flowing through a channel formed between the fourth nitride semiconductor layer and the first nitride semiconductor layer is controlled by a voltage applied to the control electrode .
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