KR20220028926A - 단방향 전력 스위칭 소자 - Google Patents

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차호영
김태현
임준혁
장원호
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홍익대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 소자의 스위칭 동작에서 의도하지 않은 역전류가 생성되는 것을 방지할 수 있는 멀티 드레인 전극을 이용한 단방향 전력 스위칭 소자에 관한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 형성되며, 2차원 전자채널을 포함하는 채널층; 상기 채널층 상에 형성되며, 상기 채널층과의 경계면에 상기 2차원 전자채널이 형성되도록 유도하는 장벽층; 상기 장벽층 상에 서로 이격되어 형성되는 소스 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극; 상기 게이트 전극과 상기 드레인 전극 사이에 형성되는 p형-드레인 전극을 포함한다.

Description

단방향 전력 스위칭 소자 {Unidirection power switching device}
본 발명은 이종접합 전계효과 트랜지스터를 이용한 단방향 전력 스위칭 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 멀티 드레인 전극을 이용하여 소자의 스위칭 동작에서 의도하지 않은 역전류가 생성되는 것을 방지할 수 있는 단방향 전력 스위칭 소자에 관한 것이다.
이종접합 전계효과 트랜지스터(HFET, Heterostructure Field Effect Transistor)는 질화물계 화합물 반도체로 제조되어 고주파수 및 고출력 전자소자로 동작한다. 질화물 반도체는 Si 또는 GaAs와 같은 반도체 물질에 비해, 넓은 에너지 밴드갭과, 높은 열적, 화학적 안정도 및 높은 전자포화속도를 가지므로, 광 소자뿐만 아니라 고주파, 고출력 전자소자로 널리 적용된다. 질화물계 이종접합 전계효과 트랜지스터는 높은 항복전계(약 3×106V/cm), 높은 전자포화속도(약 2×107cm/sec) 및 높은 열적/화학적 안정도 등의 다양한 장점을 가진다.
또한, 질화물계 이종접합 전계효과 트랜지스터에 구현되는 AlGaN/GaN의 이종접합구조는 접합계면에서 강한 분극 현상에 기인하여 높은 농도의 전자가 유기될 수 있으므로, 전자 이동도를 보다 향상시킬 수 있다. 일반적인 질화물계 이종접합 전계효과 트랜지스터는, 버퍼층이 형성된 사파이어, 실리콘 카바이드 또는 실리콘 기판을 포함한다. 버퍼층 상에는 언도프트 GaN층 및 AlGaN층이 차례로 형성된다. AlGaN층 상면의 양단에는 소스 전극 및 드레인 전극이 제공되고, 그 사이에 게이트 전극이 제공된다.
이러한 이종접합 전계효과 트랜지스터의 구조는, AlGaN/GaN 이종접합 계면에서 강한 분극 효과(polarization effect)로 인해 높은 전자밀도를 가지는 이차원 전자가스(2DEG, two-dimensional electron gas)라는 채널이 형성된다. 즉, 이종접합 전계효과 트랜지스터는 게이트 전극에 전압을 인가하지 않아도 채널이 형성되는 공핍 모드(depletion mode)로 구동된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 이종접합 전계효과 트랜지스터가 도시된 단면도이다. 도 1a는 노멀리-온(normally-on) 특성을 갖는 이종접합 전계효과 트랜지스터이고, 도 1b는 노멀리-오프(normally-off) 특성을 갖는 이종접합 전계효과 트랜지스터이다.
도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 이종접합 전계효과 트랜지스터(10a)는, 기판(1a), 버퍼층(2a), 채널층(3a), 장벽층(4a), 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 게이트 전극(G)을 포함한다. 채널층(3a)은 GaN으로, 장벽층(4a)은 AlGaN으로 형성될 수 있으며, 채널층(3a)과 장벽층(4a)의 경계면에는 2차원 전자채널(2-DEG)이 형성된다. 2차원 전자채널(2-DEG)으로 인해 AlGaN/GaN 이종접합 구조의 전계효과 트랜지스터는 노멀리-온(normally-on) 특성을 가지게 된다.
도 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 이종접합 전계효과 트랜지스터(10b)는, 기판(1b), 버퍼층(2b), 채널층(3b), 장벽층(4b), 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 게이트 전극(G)을 포함하고, 장벽층(4b)과 게이트 전극(G) 사이에는 P형 GaN층(5b)이 형성된다. 즉, 게이트 전극(G) 하부에 P형 GaN층(5b)을 추가하여 게이트 전극(G)에 전압이 인가되지 않는 상태에서는 2차원 전자채널(2-DEG)이 공핍되어 전류가 흐르지 않게 된다.
이러한 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 종래 기술에 따른 이종접합 전계효과 트랜지스터(10a, 10b)는, 드레인 전극(D)에 역전압이 인가되면 트랜지스터(10a, 10b)의 스위칭 동작에서 의도하지 않은 역전류가 발생할 수 있다. 이 역전류는 트랜지스터(10a, 10b)의 성능을 제한하거나 나아가 트랜지스터(10a, 10b)의 고장을 야기할 수 있게 된다.
트랜지스터(10a, 10b)에 발생하는 역전류를 방지하기 위해, 트랜지스터(10a, 10b) 외부에 별도의 다이오드를 연결하나, 별도의 다이오드가 추가됨으로써 전체적인 칩의 크기가 증가하게 되고, 생산 비용도 증가하는 문제점이 있다.
한국공개특허 10-2019-0112526호
본 발명은 소자의 스위칭 동작에서 의도하지 않은 역전류가 생성되는 것을 방지할 수 있는, 멀티 드레인 전극을 이용한 단방향 전력 스위칭 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자는,
기판; 상기 기판 상에 형성된 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 형성되며, 2차원 전자채널을 포함하는 채널층; 상기 채널층 상에 형성되며, 상기 채널층과의 경계면에 상기 2차원 전자채널이 형성되도록 유도하는 장벽층; 상기 장벽층 상에 서로 이격되어 형성되는 소스 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극; 상기 게이트 전극과 상기 드레인 전극 사이에 형성되는 p형-드레인 전극을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 있어서, 상기 p형-드레인 전극의 하부와 상기 장벽층 사이에는 P타입 반도체층이 형성되고, 상기 장벽층과 상기 채널층은 에피텍셜 성장 과정에서 비의도적인 도핑에 의해 N타입 반도체층을 형성하며, 상기 p형-드레인 전극의 하부에서 상기 P타입 반도체층과 상기 N타입 반도체층이 수직 구조의 다이오드를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 있어서, 상기 장벽층은 AlGaN으로 이루어지며, 10 내지 20nm의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 있어서, 상기 장벽층은 AlGaN으로 이루어지며, Al 몰분률은 0.12 내지 0.25인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 있어서, 상기 드레인 전극과 상기 p형-드레인 전극은 회로적으로 연결되어 동일한 전압이 인가되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 있어서, 상기 채널층은 제1 에너지 밴드갭을 갖는 제1 질화물계 반도체로 형성되고, 상기 장벽층은 상기 제1 에너지 밴드갭과 상이한 제2 에너지 밴드갭을 갖는 제2 질화물계 반도체로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 있어서, 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 Ti/Al 또는 Ni/Au를 포함하고, 상기 게이트 전극은 Au, Ag 또는 Ni을 포함할 수 있다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 의하면, 외부에 별도의 다이오드를 연결하지 않아도, 추가 공정이 없이도 소자 단위에서 단방향 전류 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이에 따라, 전체적인 칩의 크기를 소형화할 수 있게 되고, 생산 비용을 감소시킬 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 이종접합 전계효과 트랜지스터가 도시된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자가 도시된 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 과정이 개념적으로 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 성능을 비교하기 위해 구체적으로 시뮬레이션된 단방향 전력 스위칭 소자의 구조가 도시된 단면도로서, (a)는 종래 기술에 따른 이종접합 전계효과 트랜지스터이고 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자이다.
도 5는 도 4의 구조를 갖는 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 결과를 나타낸 그래프로서, (a)는 종래 기술에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 결과이고 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 결과이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나, 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 또한, 본 발명에서 위쪽, 상(부), 상면 등의 방향적인 표현은 그 기준에 따라 아래쪽, 하(부), 하면 등의 의미로 이해될 수 있다. 즉, 공간적인 방향의 표현은 상대적인 방향으로 이해되어야 하며 절대적인 방향을 의미하는 것으로 한정 해석되어서는 안 된다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장 또는 생략된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자를 설명한다. 본 발명의 실시예에서 단방향 전력 스위칭 소자는 구체적으로 멀티 드레인 전극을 이용한 이종접합 전계효과 트랜지스터를 이용하여 구현된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자가 도시된 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 과정이 개념적으로 도시된 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자(100)는, 기판(110), 버퍼층(120), 채널층(130), 장벽층(140), 소스 전극(S), 드레인 전극(D), 게이트 전극(G), p형-드레인 전극(pD)을 포함한다.
기판(110)은 사파이어 기판, AlN 기판, GaN 기판, SiC 기판 또는 Si 기판 등의 성장 기판일 수 있으며, 반도체를 성장시킬 수 있는 기판이면 특별히 한정되지 않는다.
버퍼층(120)은 채널층(130)이 성장되도록 하는 핵층의 역할을 할 수 있고, 기판(110)과 채널층(130) 사이의 격자 상수 불일치를 완화하는 역할을 할 수 있다.
채널층(130)은 버퍼층(120) 상에 형성되고, 제1 에너지 밴드갭을 갖는 제1 질화물계 반도체로 형성된다. 제1 질화물계 반도체는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 언도프 GaN, InN 등의 2성분계, AlGaN, InGaN 등의 3성분계, AlInGaN 등의 4성분계 질화물 반도체일 수 있다. 또한, 채널층(130)은 n형 불순물(Donor) 또는 p형 불순물(Accepter)로 도핑될 수 있다.
장벽층(140)은 채널층(130) 상에 형성되고, 제2 에너지 밴드갭을 갖는 제2 질화물계 반도체로 형성된다. 제2 에너지 밴드갭은 제1 에너지 밴드갭과 서로 다른 에너지 밴드갭을 의미한다.
제2 질화물계 반도체는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 언도프 GaN, InN 등의 2성분계, AlGaN, InGaN 등의 3성분계, AlInGaN 등의 4성분계 질화물 반도체일 수 있다. 또한, 장벽층(140)은 n형 또는 p형 불순물로 도핑될 수 있다. 또한, 제2 질화물계 반도체는 채널층(130)을 형성하는 제1 질화물계 반도체보다 큰 에너지 밴드갭을 갖는 물질일수 있다. 예컨대, 제1 질화물계 반도체는 언도프 GaN일 수 있고, 제2 질화물계 반도체는 AlGaN일 수 있다.
이하, 제2 질화물계 반도체가 제1질화물계 반도체보다 큰 에너지 밴드갭을 갖는 것에 대해 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이종접합에 의해 채널층(130)과 장벽층(140)의 계면에 2차원 전자가스(2DEG, twodimensional electron gas)의 유도 채널을 형성할 수 있는 물질이면, 제2 질화물계 반도체의 밴드갭이 제1 질화물계 반도체의 에너지 밴드갭보다 작을 수 있다.
소스 전극(S) 및 드레인 전극((D)은 장벽층(140)에 접하고 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)은 Ti/Al 또는 Ni/Au를 포함할 수 있다.
게이트 전극(G)은 소스 전극(S)과 드레인 전극(D) 사이에 형성되고, P형 GaN층(150)에 의해 장벽층(140)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(G)은 Au, Ag 또는 Ni을 포함할 수 있다.
p형-드레인 전극(pD)은 게이트 전극(G)과 드레인 전극(D) 사이에 형성되고, P형 GaN층(150)에 의해 장벽층(140)과 이격되어 배치될 수 있다. p형-드레인 전극(pD)은 Ti/Al 또는 Ni/Au를 포함할 수 있다.
드레인 전극(D)과 p형-드레인 전극(pD)은 회로적으로 연결되어 동일한 전압이 인가된다. 즉, 드레인 전극(D)에 순방향 전압이 인가되면, p형-드레인 전극(pD)에도 순방향 전압이 인가되고, 드레인 전극(D)에 역방향 전압이 인가되면, p형-드레인 전극(pD)에도 역방향 전압이 인가된다.
p형-드레인 전극(pD) 하부의 P형 GaN층(150)은 P타입 반도체층을 형성하고, P형 GaN층(150) 하부의 장벽층(140, AlGaN)과 채널층(130, GaN)은 에피텍셜 성장 과정에서 비의도적인 도핑에 의해 N 타입 반도체층을 형성하게 된다. 즉, p형-드레인 전극(pD)의 하부에서 P형 GaN층(150)과 채널층(130, GaN) 및 장벽층(140, AlGaN)은 수직 구조의 PN 접합을 이루어 실질적으로 수직 구조의 다이오드를 형성하게 된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 과정을 설명한다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 과정이 개념적으로 도시된 단면도이다.
도 3a와 같이, 드레인 전극(D)에 순방향 전압(+)이 인가되면, p형-드레인 전극(pD)에도 순방향 전압(+)이 인가되고, P형 GaN층(150)과 채널층(130, GaN) 및 장벽층(140, AlGaN)은 PN 접합의 순방향(도 3a의 A 참조)을 이루게 되어, 소스 전극(S)에서 드레인 전극(D)으로 전류가 흐르게 된다.
도 3b와 같이, 드레인 전극(D)에 역방향 전압(-)이 인가되면, p형-드레인 전극(pD)에도 역방향 전압(-)이 인가되고, P형 GaN층(150)과 채널층(130, GaN) 및 장벽층(140, AlGaN)은 PN 접합의 역방향(도 3b의 B 참조)을 이루게 된다. 이에 따라 역방향 PN 접합에 의한 공핍 영역이 생기게 되고, 그 결과 2차원 전자채널(2DEG)에도 공핍 영역이 생기게 된다.
즉, 공핍 영역과 전계의 영향으로 p형-드레인 전극(pD) 영역 아래의 2차원 전자채널이 차단되어 단방향 전류 특성을 가지게 된다.
이때, 본 발명의 단방향 전력 스위칭 소자가 노멀리-오프(normally-off) 특성을 유지하도록, 장벽층(140, AlGaN)에서의 Al 몰분률을 적정 범위가 되도록 하여야 하며, 장벽층(140, AlGaN)의 두께는 충분히 얇아야 한다.
바람직하게, 장벽층(140)은 AlGaN으로 이루어지며, Al 몰분률은 0.12 내지 0.25일 수 있다. Al 몰분률이 0.15 미만이면, 2차원 전자채널(2DEG)가 충분히 생기지 못하는 문제가 있고, 0.25를 초과하면 게이트 전극 아래의 P형 GaN층(150)을 이용한 노멀리-오프(normally-off) 특성이 유지되지 못하는 문제가 있다.
또한, 바람직하게, 장벽층(140)은 10 내지 20 nm의 두께로 형성될 수 있다. 장벽층(140)의 두께가 약 10 nm 미만이면, 2차원 전자채널(2DEG)이 잘 형성되지 못하는 문제가 있고, 약 20 ㎚를 초과하면, p형-드레인 전극 아래에서 두꺼운 장벽층(140)으로 인해 충분한 공핍 영역을 형성할 수 없게 되어 2차원 전자채널(2DEG)에 불연속 영역을 제대로 형성하지 못하여 단방향 특성을 구현할 수 없게 된다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 종래의 이종접합 전계효과 트랜지스터와 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 성능을 비교한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 성능을 비교하기 위해 구체적으로 시뮬레이션된 단방향 전력 스위칭 소자의 구조가 도시된 단면도로서, (a)는 종래 기술에 따른 이종접합 전계효과 트랜지스터이고 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자(멀티 드레인 전극을 이용한 이종접합 전계효과 트랜지스터)이다.
도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면, 양 소자의 구조 및 두께는 실질적으로 동일하나, 본 발명의 단방향 전력 스위칭 소자는 p형-드레인 전극(pD) 및 그 하부에 배치된 pGaN층(150)을 더 포함하며, p형-드레인 전극(pD)은 pGaN층(150) 길이의 대략 절반의 길이로 형성됨을 알 수 있다.
도 4의 (a) 및 (b) 구조를 갖는 소자의 동작 결과는 도 5에 나타나 있다. 도 5의 (a)는 도 4의 (a)의 이종접합 전계효과 트랜지스터의 동작 결과이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 (b)의 단방향 전력 스위칭 소자의 동작 결과이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 드레인 전극(D)에 역전압이 인가되면, 인가된 역전압의 크기에 비례하여 역전류(Ids)가 생성됨을 알 수 있다. 한편, 도 5의 (b)를 참조하면, 드레인 전극(D)에 역전압이 인가되더라도, 역전류(Ids)가 생성되지 않음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 전력 스위칭 소자에 의하면, 외부에 별도의 다이오드를 연결하지 않아도, 추가 공정이 없이도 소자 단위에서 단방향 전류 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이에 따라, 전체적인 칩의 크기를 소형화할 수 있게 되고, 생산 비용을 감소시킬 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 단방향 전력 스위칭 소자
110 : 기판 120 : 버퍼층
130 : 채널층 140 : 장벽층
S : 소스 전극 D: 드레인 전극
G : 게이트 전극 pD : p형-드레인 전극

Claims (7)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 버퍼층;
    상기 버퍼층 상에 형성되며, 2차원 전자채널을 포함하는 채널층;
    상기 채널층 상에 형성되며, 상기 채널층과의 경계면에 상기 2차원 전자채널이 형성되도록 유도하는 장벽층;
    상기 장벽층 상에 서로 이격되어 형성되는 소스 전극, 게이트 전극, 및 드레인 전극;
    상기 게이트 전극과 상기 드레인 전극 사이에 형성되는 p형-드레인 전극
    을 포함하는 단방향 전력 스위칭 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 p형-드레인 전극의 하부와 상기 장벽층 사이에는 P타입 반도체층이 형성되고,
    상기 장벽층과 상기 채널층은 에피텍셜 성장 과정에서 비의도적인 도핑에 의해 N타입 반도체층을 형성하며,
    상기 p형-드레인 전극의 하부에서 상기 P타입 반도체층과 상기 N타입 반도체층이 수직 구조의 다이오드를 형성하는 것
    을 특징으로 하는 단방향 전력 스위칭 소자.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 장벽층은 AlGaN으로 이루어지며, 10 내지 20nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 단방향 전력 스위칭 소자.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 장벽층은 AlGaN으로 이루어지며, Al 몰분률은 0.12 내지 0.25인 것을 특징으로 하는 단방향 전력 스위칭 소자.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드레인 전극과 상기 p형-드레인 전극은 회로적으로 연결되어 동일한 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 단방향 전력 스위칭 소자.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널층은 제1 에너지 밴드갭을 갖는 제1 질화물계 반도체로 형성되고, 상기 장벽층은 상기 제1 에너지 밴드갭과 상이한 제2 에너지 밴드갭을 갖는 제2 질화물계 반도체로 형성되는 것
    을 특징으로 하는 단방향 전력 스위칭 소자.
  7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극은 Ti/Al 또는 Ni/Au를 포함하고,
    상기 게이트 전극은 Au, Ag 또는 Ni을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 단방향 전력 스위칭 소자.
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