JP6997990B2 - pチャンネル電界効果トランジスタ及び増幅回路用半導体素子 - Google Patents
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Description
[3]前記ソース領域及び前記ドレイン領域が、前記NiO層上の膜である、上記[2]に記載のpチャンネル電界効果トランジスタ。
[6]前記第2のソース領域及び前記第2のドレイン領域が、前記NiO層上の膜である、上記[5]に記載の増幅回路用半導体素子。
(pチャンネル電界効果トランジスタの構成)
図1(a)、(b)は、第1の実施の形態に係るpチャンネル電界効果トランジスタ(FET)10の垂直断面図である。
Ga2O3系材料からなるpチャンネルFET10は、耐熱性や耐放射線特性に優れる。このため、pチャンネルFET10をGa2O3系材料からなるnチャンネルFETと組み合わせることにより、高温環境や放射線被曝のある環境で使用するセンサーシステムに用いることのできる増幅回路を構成することができる。
第2の実施の形態は、チャネル領域が形成される層の形態において、第1の実施の形態と異なる。なお、第1の実施の形態に含まれるものと同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
図2は、第2の実施の形態に係るpチャンネル電界効果トランジスタ(FET)20の垂直断面図である。
pチャンネルFET20のチャンネル領域を構成するNiOのバンドギャップはおよそ3.7eVであり、第1の実施の形態に係るpチャンネルFET10のチャンネル領域を構成するGa2O3系材料のバンドギャップ(例えばGa2O3はおよそ4.5~4.9eV)よりは小さいが、Siのバンドギャップ(およそ1.1eV)よりは格段に大きい。このため、pチャンネルFET20は、耐熱性や耐放射線特性において、pチャンネルFET10には及ばないが、従来のSiを用いたpチャンネルFETよりは格段に優れる。
第3の実施の形態は、第1の実施の形態に係るpチャンネルFETと、同一基板上に形成されたnチャンネルFETを含む、増幅回路用の半導体素子についての形態である。なお、第1、2の実施の形態に含まれるものと同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
図3は、第3の実施の形態に係る半導体素子1の一部の垂直断面図である。半導体素子1は、第1の実施の形態に係るpチャンネルFET10と、nチャンネル電界効果トランジスタ(FET)30とを含む。nチャンネルFET30は、pチャンネルFET10と同様にGa2O3系材料からなるトランジスタであり、耐熱性や耐放射線特性に優れる。
半導体素子1は、耐熱性や耐放射線特性に優れるpチャンネルFET10とnチャンネルFET30を用いて構成されるため、高温環境や放射線被曝のある環境で使用するセンサーシステムに用いられる増幅回路に適用することができる。
第4の実施の形態は、半導体素子を構成するpチャンネルFETの構成において第3の実施の形態と異なる。なお、第1~3の実施の形態に含まれるものと同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
図5は、第4の実施の形態に係る半導体素子2の一部の垂直断面図である。半導体素子2は、第2の実施の形態に係るpチャンネルFET20と、nチャンネルFET30とを含む。
半導体素子2は、耐熱性や耐放射線特性に優れるpチャンネルFET20とnチャンネルFET30を用いて構成されるため、高温環境や放射線被曝のある環境で使用するセンサーシステムに用いられる増幅回路に適用することができる。
Claims (6)
- Ga2O3系材料からなるGa2O3系層と、
前記Ga2O3系層と接合する、p型のNiOからなるソース領域及びドレイン領域と、
前記Ga2O3系層に含まれる、n型又は絶縁性のチャンネル領域と、
を備えた、pチャンネル電界効果トランジスタ。 - Ga 2 O 3 系材料からなるGa 2 O 3 系層と、
前記Ga 2 O 3 系層上のp型のNiOからなるNiO層と、
前記NiO層と接合する、p型のNiOからなるソース領域及びドレイン領域と、
前記NiO層に含まれる、p型のチャンネル領域と、
を備えた、pチャンネル電界効果トランジスタ。 - 前記ソース領域及び前記ドレイン領域が、前記NiO層上の膜である、
請求項2に記載のpチャンネル電界効果トランジスタ。 - Ga2O3系材料からなるGa2O3系層と、前記Ga2O3系層に含まれる、n型の第1のソース領域及び第1のドレイン領域と、前記Ga2O3系層に含まれる、n型又は絶縁性の第1のチャンネル領域とを備えた、nチャンネル電界効果トランジスタと、
前記Ga2O3系層と、前記Ga2O3系層と接合する、p型のNiOからなる第2のソース領域及び第2のドレイン領域と、前記Ga2O3系層に含まれるn型又は絶縁性の第2のチャンネル領域とを備えた、pチャンネル電界効果トランジスタと、
を備えた、増幅回路用半導体素子。 - Ga2O3系材料からなるGa2O3系層と、前記Ga2O3系層に含まれる、n型の第1のソース領域及び第1のドレイン領域と、前記Ga2O3系層に含まれる、n型又は絶縁性の第1のチャンネル領域とを備えた、nチャンネル電界効果トランジスタと、
前記Ga2O3系層上の、p型のNiOからなるNiO層と、前記NiO層と接合する、p型のNiOからなる第2のソース領域及び第2のドレイン領域と、前記NiO層に含まれる、p型の第2のチャンネル領域とを備えた、pチャンネル電界効果トランジスタと、
を備えた、増幅回路用半導体素子。 - 前記第2のソース領域及び前記第2のドレイン領域が、前記NiO層上の膜である、
請求項5に記載の増幅回路用半導体素子。
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