本发明专利技术的课题是提供抑制耐压性的降低的同时有效地抑制了漏电流的半导体装置。其具备：在基板上形成的，由III族氮化物系化合物半导体构成的电子传输层；在所述电子传输层上形成的，由带隙能量比所述电子传输层高的III族氮化物系化合物半导体构成的电子供给层；在所述电子供给层上形成的，由带隙能量比所述电子供给层低的非p型的III族氮化物系化合物半导体构成的场板层；以与在所述电子传输层的与所述电子供给层的界面产生的二维电子气层欧姆接触的方式形成的第1电极；以与所述二维电子气层以肖特基接触的方式形成的第2电极，在所述场板层的侧壁，所述第2电极与在所述场板层的与所述电子供给层的界面产生的二维空穴气欧姆接触。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的课题是提供抑制耐压性的降低的同时有效地抑制了漏电流的半导体装置。其具备：在基板上形成的，由III族氮化物系化合物半导体构成的电子传输层；在所述电子传输层上形成的，由带隙能量比所述电子传输层高的III族氮化物系化合物半导体构成的电子供给层；在所述电子供给层上形成的，由带隙能量比所述电子供给层低的非p型的III族氮化物系化合物半导体构成的场板层；以与在所述电子传输层的与所述电子供给层的界面产生的二维电子气层欧姆接触的方式形成的第1电极；以与所述二维电子气层以肖特基接触的方式形成的第2电极，在所述场板层的侧壁，所述第2电极与在所述场板层的与所述电子供给层的界面产生的二维空穴气欧姆接触。【专利说明】半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
以往，公开了在由III族氮化物系化合物半导体构成的半导体装置(例如，肖特基势垒二极管)中，在AlGaN/GaN异质结构上形成了作为场板起作用的GaN层(GaN-FP层)的结构。此外,还有在GaN-FP层与AlGaN/GaN异质结构之间形成了无掺杂的GaN层的结构(参照专利文献1、2)。现有技术文献专利文献国际公开W02011/162243号公报日本特开2007-134608号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述结构中，在GaN层的与AlGaN层的界面产生二维电子气，在GaN-FP层(或无掺杂的GaN层)的与AlGaN层的界面产生二维空穴气。此时，若二维空穴气与阳电极进行欧姆接触而等电位，则在反向偏压时，因在二维空穴气与二维电子气之间施加电场，故二维电子气变得易耗尽。因此，若在阳电极的端部形成GaN-FP层，则在反向偏压时因对阳电极端部施加的电场变弱，故期待抑制漏电流。然而，产生二维空穴气的GaN-FP层的导电类型为P型的结构，或者即使GaN-FP层不是P型、但在其上层叠了 P型的GaN层的结构中，在GaN-FP层产生的二维空穴气增加。因此，丧失二维空穴气的浓度与在AlGaN层的下部的GaN层产生的二维电子气之间的浓度平衡。其结果是，电场集中于GaN-FP层的端部。进一步，在P型的GaN层中作为P型掺杂剂主要掺杂了 Mg(镁)。其结果是，空穴的迁移率变小，其与电子的迁移率之差变大。由此，在开关半导体装置时可使二维空穴气与二维电子气的浓度变化出现偏差，因二维电子气变得不易耗尽，故电场集中于GaN-FP层的端部。以上的结果是，产生半导体装置的耐压性降低，漏电流未被有效抑制等问题。本专利技术鉴于上述情况，其目的在于，提供抑制耐压性的降低并同时有效地抑制了漏电流的半导体装置。解决问题的手段为了解决上述问题，完成目的，本专利技术的半导体装置的特征在于，具备:在基板上形成的，由III族氮化物系化合物半导体构成的电子传输层；在所述电子传输层上形成的，由带隙能量比所述电子传输层高的III族氮化物系化合物半导体构成的电子供给层；在所述电子供给层上形成的，由带隙能量比所述电子供给层低的、非P型的III族氮化物系化合物半导体构成的场板层；以与在所述电子传输层的与所述电子供给层的界面产生的二维电子气层欧姆接触的方式形成的第I电极；以与所述二维电子气层肖特基接触的方式形成的第2电极，在所述场板层的侧壁，所述第2电极与在所述场板层的与所述电子供给层的界面产生的二维空穴气欧姆接触。本专利技术的半导体装置的特征还在于，在上述专利技术中，相对于与所述电子供给层的表面相垂直的面，所述场板层的所述侧壁向与所述第2电极相反一侧倾斜。本专利技术的半导体装置的特征还在于，在上述专利技术中，具有从所述电子供给层的表面一直形成到所述电子供给层内或所述电子传输层内的规定的深度的凹部，所述第2电极从所述凹部内一直形成到所述场板层的所述侧壁。本专利技术的半导体装置的特征还在于，在上述专利技术中，所述凹部距所述电子供给层的表面的深度为IOnm以上，所述凹部正下方的所述电子传输层的厚度为20nm以上。本专利技术的半导体装置的特征还在于，在上述专利技术中，所述场板层具有位于所述电子供给层侧的、带隙能量从所述电子供给层侧向与所述电子供给层相反一侧连续地或阶梯式降低的区域。本专利技术的半导体装置的特征还在于，在上述专利技术中，所述区域的厚度为IOnm以上。本专利技术的半导体装置的特征还在于，在上述专利技术中，在所述非P型的场板层的上表面的至少一部分形成了所述第2电极。专利技术效果根据本专利技术，具有下述效果:可实现抑制耐压性的降低并同时有效地抑制了漏电流的半导体装置。【专利附图】【附图说明】图1是实施方式I的半导体装置的截面示意图。图2是显示在图1所示半导体装置的主要部分的图。图3是实施方式2的半导体装置的主要部分截面示意图。图4是实施方式3的半导体装置的主要部分截面示意图。图5是实施方式4的半导体装置的主要部分截面示意图。图6是实施方式5的半导体装置的主要部分截面示意图。图7是实施方式6的半导体装置的截面示意图。图8是阳电极与二维空穴气未进行欧姆接触的半导体装置的主要部分截面示意图。符号说明11 基板12缓冲层13、33、53电子传输层13a、33a、53a 二维电子气层14、24、34、54 电子供给层15、25、45、55 场板层15a、25a、45c、55c 二维空穴气层15b、25b、45d 侧壁16、66 钝化膜17、27、37、47、57 阳电极18阴电极24a、33b、53b 凹部45a、55a梯度组成区域45b、55b 区域67栅电极68漏电极69源电极100、200、300、400、500、600 半导体装置G1、G2、G3 间隙Θ1、Θ2 角度【具体实施方式】以下，参照附图对本专利技术的半导体装置的实施方式加以详细说明。而且，本专利技术不受此实施方式的限制。此外，在各附图中，对相同或对应的要素标以适当的相同的符号，适当省略重复的说明。再者，附图是示意性的，需注意的是各要素的尺寸关系等有与实物不同的情况。在附图相互之间，也包含相互的尺寸关系、比率不同的部分。(实施方式I)图1是作为本专利技术的实施方式I的半导体装置的肖特基势垒二极管的截面示意图。半导体装置100具备:在基板11上隔着缓冲层12形成的电子传输层13，在电子传输层13上形成的电子供给层14，在电子供给层14上形成的场板层15、钝化膜16、作为第2电极的阳电极17以及作为第I电极的阴电极18。基板11由硅、蓝宝石、ZnO等在其主表面上可形成III族氮化物系化合物半导体的材料构成。缓冲层12用于在基板11上适宜地形成III族氮化物系化合物半导体层，例如具有AlN层和GaN层交替层叠而成的公知的结构。电子传输层13包含例如非掺杂的GaN。电子供给层14由带隙能量比电子传输层13高的III族氮化物系化合物半导体例如AlGaN构成。AlGaN的Al组成比为例如0.25，但没有特别限制，可以使其为例如0.01?0.99。此外，电子供给层14的厚度为例如I?50nm，优选为20?25nm。此处，在电子传输层13的与电子供给层14的界面产生二维电子气层。场板层15由带隙能量比电子供给层14低的，非P型的III族氮化物系化合物半导体构成。例如，场板层15由非掺杂的GaN构成。场板层15的厚度为例如30nm?200nm,优选为50nm?150nm。此处，在场板层15的与电子供给层14的界面产生二维本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：在基板上形成的，由III族氮化物系化合物半导体构成的电子传输层；在所述电子传输层上形成的，由带隙能量比所述电子传输层高的III族氮化物系化合物半导体构成的电子供给层；在所述电子供给层上形成的，由带隙能量比所述电子供给层低的非p型的III族氮化物系化合物半导体构成的场板层；以与二维电子气层欧姆接触的方式形成的第1电极，所述二维电子气层在所述电子传输层的与所述电子供给层的界面产生；以及以与所述二维电子气层肖特基接触的方式形成的第2电极，在所述场板层的侧壁，所述第2电极与在所述场板层的与所述电子供给层的界面产生的二维空穴气欧姆接触。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊仓巧裕，
申请(专利权)人：先进动力设备技术研究协会，
类型：发明
国别省市：
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