特許 6578842 カスコードノーマリオフ回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6578842

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】カスコードノーマリオフ回路

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/338 20060101AFI20190912BHJP

   H01L 29/812 20060101ALI20190912BHJP

   H01L 29/778 20060101ALI20190912BHJP

   H01L 29/06 20060101ALI20190912BHJP

【ＦＩ】

   H01L29/80 E

   H01L29/80 H

   H01L29/06 301F

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-183732(P2015-183732)

(22)【出願日】2015年9月17日

(65)【公開番号】特開2017-59697(P2017-59697A)

(43)【公開日】2017年3月23日

【審査請求日】2018年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000106276

【氏名又は名称】サンケン電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】青木 宏憲

【審査官】 杉山 芳弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０４２２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４９７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３６００１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２９／７７８

Ｈ０１Ｌ ２９／８１２

Ｈ０１Ｌ ２１／３３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ドレイン電極と第１ソース電極と第１ゲート電極とを有する窒化物半導体からなり、第１ドレイン電極に高電圧が印加されるノーマリオンスイッチと、
第２ドレイン電極と第２ソース電極と第２ゲート電極とを有するシリコン半導体からなり、第２ドレイン電極が前記ノーマリオンスイッチの第１ソース電極に接続され、第２ソース電極が前記ノーマリオンスイッチの第１ゲート電極に接続され、第２ゲート電極に電圧が印加されるノーマリオフスイッチと、
前記ノーマリオフスイッチをオフしたときに、前記ノーマリオンスイッチの第１ソース電極の電位が前記ノーマリオンスイッチをオフできる電位以上で且つ前記ノーマリオフスイッチの耐圧未満となるように、前記ノーマリオンスイッチのゲートリーク電流を調整するリーク電流調整部と、
を備え、
前記ノーマリオンスイッチは、
キャリア供給層、及び前記キャリア供給層とヘテロ接合を形成するキャリア走行層を積層した窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層上に配置された絶縁膜と、
前記窒化物半導体層上に配置された前記第１ソース電極と、
前記窒化物半導体層上に前記第１ソース電極と離間して配置された前記第１ドレイン電極と、
前記第１ソース電極と前記第１ドレイン電極間で前記窒化物半導体層上に配置された前記第１ゲート電極と、
前記第１ゲート電極と電気的に接続され、前記第１ゲート電極と前記第１ドレイン電極間で前記絶縁膜上に配置されたゲートフィールドプレートとを備え、
前記リーク電流調整部は、前記ゲートフィールドプレートの長さを所定長よりも短くすることで前記ゲートリーク電流を所定電流よりも大きくすることを特徴とするカスコードノーマリオフ回路。

【請求項2】

第１ドレイン電極と第１ソース電極と第１ゲート電極とを有する窒化物半導体からなり、第１ドレイン電極に高電圧が印加されるノーマリオンスイッチと、
第２ドレイン電極と第２ソース電極と第２ゲート電極とを有するシリコン半導体からなり、第２ドレイン電極が前記ノーマリオンスイッチの第１ソース電極に接続され、第２ソース電極が前記ノーマリオンスイッチの第１ゲート電極に接続され、第２ゲート電極に電圧が印加されるノーマリオフスイッチと、
前記ノーマリオフスイッチをオフしたときに、前記ノーマリオンスイッチの第１ソース電極の電位が前記ノーマリオンスイッチをオフできる電位以上で且つ前記ノーマリオフスイッチの耐圧未満となるように、前記ノーマリオンスイッチのゲートリーク電流を調整するリーク電流調整部と、
を備え、
前記ノーマリオンスイッチは、
キャリア供給層、及び前記キャリア供給層とヘテロ接合を形成するキャリア走行層を積層した窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層上に配置された絶縁膜と、
前記窒化物半導体層上に配置された前記第１ソース電極と、
前記窒化物半導体層上に前記第１ソース電極と離間して配置された前記第１ドレイン電極と、
前記第１ソース電極と前記第１ドレイン電極間で前記窒化物半導体層上に配置された前記第１ゲート電極とを備え、
前記リーク電流調整部は、前記第１ゲート電極の端部における前記絶縁膜の傾斜角度を所定角度よりも大きくすることで前記ゲートリーク電流を所定電流よりも大きくすることを特徴とするカスコードノーマリオフ回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノーマリオンスイッチとノーマリオフスイッチとをカスコード接続して構成されたカスコードノーマリオフ回路に関する。

【背景技術】

【0002】

カスコードノーマリオフ回路は、図８に示すように、ＭＯＳＦＥＴからなるノーマリオンスイッチＱ１とノーマリオフスイッチＱ２とをカスコード接続して１つのノーマリオフトランジスタとして動作させる回路である（特許文献１）。

【0003】

ノーマリオンスイッチＱ１とノーマリオフスイッチＱ２とは、直列に接続され、ノーマリオンスイッチＱ１のゲートは、ノーマリオフスイッチＱ２のソースに接続され、ノーマリオフスイッチＱ２のゲートに入力信号が印加される。ノーマリオンスイッチＱ１のドレイン端には例えば数百Ｖが印加されている。ノーマリオンスイッチＱ１の耐圧は、例えば、６００Ｖである。

【0004】

以上の構成において、ノーマリオフスイッチＱ２のゲートに閾値電圧Ｖｔｈ以上の電圧が印加されている時には、カスコード接続されたスイッチＱ１，Ｑ２は、オンしている。

【0005】

しかし、ノーマリオフスイッチＱ２のゲートに閾値電圧Ｖｔｈ未満の電圧が印加された瞬間にノーマリオフスイッチＱ２はオフし、Ｘ点の電位は、ノーマリオフスイッチＱ２のソースＳに対して上昇する。

【0006】

ノーマリオンスイッチＱ１のゲートは、ノーマリオフスイッチＱ２のソースＳに接続されているので、Ｘ点（ノーマリオンスイッチＱ１のソース）に対してノーマリオンスイッチＱ１のゲートは、負電位になる。このため、Ｘ点の電位は、更に上昇し、負電圧がノーマリオフスイッチＱ２の閾値電圧Ｖｔｈ、例えば−５Ｖより大きくなると、ノーマリオンスイッチＱ１はオフする。

【0007】

このため、電源からの高電圧は、ノーマリオンスイッチＱ１に印加されるので、ノーマリオフスイッチＱ２には大きな電圧は印加されない。従って、ノーマリオフスイッチＱ２の導通損失を低減させるためにノーマリオフスイッチＱ２には低耐圧、例えば２０Ｖ程度の耐圧のＦＥＴを選択することができる。

【0008】

しかし、ノーマリオンスイッチＱ１のリーク電流が大きいと、ノーマリオンスイッチＱ１がオフしていてもＸ点の電位は、徐々に上昇していく。Ｘ点に高電圧が印加され続けると、ノーマリオフスイッチＱ２が劣化してしまう。

【0009】

このため、図９に示すように、ノーマリオフスイッチＱ２のドレインとソース間に抵抗Ｒ２を接続して、Ｘ点の電位の上昇を抑制している。この場合、抵抗Ｒ２の抵抗値は、ノーマリオフスイッチＱ２のリーク電流値、Ｘ点の電位に応じて選択される。例えば、ノーマリオフスイッチＱ２のリーク電流が１μＡ、Ｘ点の電位が１０Ｖであると、抵抗Ｒ２の抵抗値は、１０ＭΩとなる。

【0010】

リーク電流は、製造バラツキ、温度依存性によりばらつくので、抵抗Ｒ２は想定されるリーク電流の最大値に設計し、抵抗値を小さくする。

【0011】

また、図１０に示すように、ノーマリオフスイッチＱ２のドレインとソース間にダイオードＤ１を接続して、過電圧をクランプすることで、Ｘ点の電位の上昇を抑制することもできる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特許第５６９７９９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかしながら、リーク電流のバラツキが大きく、抵抗Ｒ２に小さい抵抗値を選択せざるを得ない場合やリーク電流が小さい場合、Ｘ点の電位が上昇せず最悪の場合にはノーマリオンスイッチＱ１をオフできなくなる。即ち、ある程度のリーク電流が流れないと、Ｘ点の電位がノーマリオンスイッチＱ１をオフできる電位にならない。

【0014】

また、図１０に示すように、ダイオードＤ１を設けた場合には、ダイオードＤ１の内部抵抗によりＸ点の電位は実際には安定しない。また、抵抗Ｒ２を設ける場合もダイオードＤ１を設けた場合にも余計な外付け部品が必要でありコストがアップする。

【0015】

本発明の課題は、ノーマリオフスイッチをオフした時に、ノーマリオフスイッチが破壊せず且つノーマリオンスイッチをオフでき、外付け部品が不要で安価なカスコードノーマリオフ回路を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明に係るカスコードノーマリオフ回路は、第１ドレイン電極と第１ソース電極と第１ゲート電極とを有する窒化物半導体からなり、第１ドレイン電極に高電圧が印加されるノーマリオンスイッチと、第２ドレイン電極と第２ソース電極と第２ゲート電極とを有するシリコン半導体からなり、第２ドレイン電極が前記ノーマリオンスイッチの第１ソース電極に接続され、第２ソース電極が前記ノーマリオンスイッチの第１ゲート電極に接続され、第２ゲート電極に電圧が印加されるノーマリオフスイッチと、前記ノーマリオフスイッチをオフしたときに、前記ノーマリオンスイッチの第１ソース電極の電位が前記ノーマリオンスイッチをオフできる電位以上で且つ前記ノーマリオフスイッチの耐圧未満となるように、前記ノーマリオンスイッチのリーク電流を調整するリーク電流調整部とを備え、前記ノーマリオンスイッチは、キャリア供給層、及び前記キャリア供給層とヘテロ接合を形成するキャリア走行層を積層した窒化物半導体層と、前記窒化物半導体層上に配置された絶縁膜と、前記窒化物半導体層上に配置された前記第１ソース電極と、前記窒化物半導体層上に前記第１ソース電極と離間して配置された前記第１ドレイン電極と、前記第１ソース電極と前記第１ドレイン電極間で前記窒化物半導体層上に配置された前記第１ゲート電極と、前記第１ゲート電極と電気的に接続され、前記第１ゲート電極と前記第１ドレイン電極間で前記絶縁膜上に配置されたゲートフィールドプレートとを備え、前記リーク電流調整部は、前記ゲートフィールドプレートの長さを所定長よりも短くすることで前記ゲートリーク電流を所定電流よりも大きくすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、リーク電流調整部は、ノーマリオフスイッチをオフしたときに、ノーマリオンスイッチの第１ソース電極の電位がノーマリオンスイッチをオフできる電位以上で且つノーマリオフスイッチの耐圧未満となるように、ノーマリオンスイッチのゲートリーク電流を調整するとともに、ゲートフィールドプレートの長さを所定長よりも短くすることでゲートリーク電流を所定電流よりも大きくするので、ノーマリオフスイッチが破壊せず且つノーマリオンスイッチをオフでき、外付け部品が不要で安価なカスコードノーマリオフ回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施例１に係るカスコードノーマリオフ回路の基本的な回路構成を示す図である。

【図2】本発明の実施例１に係るカスコードノーマリオフ回路に有するノーマリオンスイッチの構造を示す模式的な断面図である。

【図3】本発明の実施例１に係るカスコードノーマリオフ回路に有するノーマリオンスイッチのドレイン電圧とゲートリーク電流との関係を示す図である。

【図4】従来のカスコードノーマリオフ回路に有するノーマリオンスイッチのドレイン電圧とゲートリーク電流との関係を示す図である。

【図5】本発明の実施例２に係るカスコードノーマリオフ回路に有するノーマリオンスイッチの構造を示す模式的な断面図である。

【図6】本発明の実施例３に係るカスコードノーマリオフ回路に有するノーマリオンスイッチの構造を示す模式的な断面図である。

【図7】本発明の実施例４に係るカスコードノーマリオフ回路に有するノーマリオンスイッチの構造を示す模式的な断面図である。

【図8】従来のカスコードノーマリオフ回路の第１の例を示す回路図である。

【図9】従来のカスコードノーマリオフ回路の第２の例を示す回路図である。

【図10】従来のカスコードノーマリオフ回路の第３の例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態に係るカスコードノーマリオフ回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【実施例1】

【0020】

図１は、本発明の実施例１に係るカスコードノーマリオフ回路の基本的な回路構成を示す図である。図１に示すカスコードノーマリオフ回路は、ノーマリオンスイッチＱ１と、ノーマリオフスイッチＱ２と、リーク電流調整部１とを備えている。

【0021】

ノーマリオンスイッチＱ１は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ等の窒化物半導体からなり、第１ドレイン電極Ｄと第１ソース電極Ｓと第１ゲート電極Ｇとを有し、通常はオンし、第１ソース電極Ｓの電位が第１ゲート電極Ｇの電位よりも負電位となった時にオフする。ノーマリオンスイッチＱ１の第１ドレイン電極Ｄは、図示しない電源に接続される。

【0022】

ノーマリオフスイッチＱ２は、ＭＯＳＦＥＴ等のシリコン半導体からなり、第２ドレイン電極Ｄと第２ソース電極Ｓと第２ゲート電極Ｇとを有する。第２ドレイン電極ＤがノーマリオンスイッチＱ１の第１ソース電極Ｓに接続され、第２ソース電極ＳがノーマリオンスイッチＱ１の第１ゲート電極Ｇに接続され、第２ゲート電極Ｇに電圧が印加される。

【0023】

図１に示すＸ点、即ちノーマリオンスイッチＱ１の第１ソース電極Ｓに流れ込むリーク電流は、ソース電流と基板電流とを合計したものである。ここでは、ノーマリオンスイッチＱ１とノーマリオフスイッチＱ２とを基板に実装したものとする。デバイス設計段階で、ノーマリオンスイッチＱ１の全体のリーク電流の内、ノーマリオンスイッチＱ１のドレインからゲートにリークするゲートリーク電流を支配的大きく調整することで、ノーマリオンスイッチＱ１のソースリーク電流と基板電流との合計電流を小さくすることできる。このとき、ノーマリオンスイッチＱ１のゲートリーク電流は、ノーマリオフスイッチＱ２の第２ソース電極Ｓに流れるので、点Ｘの電位は変化しない。

【0024】

リーク電流調整部１は、前述したゲートリーク電流を調整する手段であり、ノーマリオンスイッチＱ１内部に設けられている。リーク電流調整部１は、ノーマリオフスイッチＱ２をオフしたときに、ノーマリオンスイッチＱ１の第１ソース電極Ｓの電位がノーマリオンスイッチＱ１をオフできる電位以上で且つノーマリオフスイッチＱ２の耐圧未満となるように、ノーマリオンスイッチＱ１の第１ドレイン電極Ｄから第１ゲート電極Ｇに流れるゲートリーク電流を調整する。

【0025】

次に、ノーマリオンスイッチＱ１の構造を示す断面図及びリーク電流調整部１の第１の具体例について、図２を用いて説明する。

【0026】

ノーマリオンスイッチＱ１は、窒化物半導体装置からなり、図２に示すように、ソース電極３、ドレイン電極４、ソース電極３とドレイン電極４間に配置されたゲート電極５を備える。

【0027】

ノーマリオンスイッチＱ１は、キャリア供給層２２及びキャリア供給層２２とヘテロ接合を形成するキャリア走行層２１を積層した窒化物半導体層２と、窒化物半導体層２上に配置された絶縁膜７１とを備え、窒化物半導体層２上にソース電極３、ドレイン電極４及びゲート電極５が配置されたＨＥＭＴである。

【0028】

絶縁膜７は、ソース電極３及びドレイン電極４を覆って配置され、絶縁膜７１に形成された開口部を埋め込むようにしてゲート電極５が配置されている。ゲート電極５と絶縁膜７１上に層間絶縁膜７２が配置され、層間絶縁膜７２に形成された開口部をそれぞれ介して、ソース電極配線３１がソース電極３と接続され、ドレイン電極配線４１がドレイン電極４と接続されている。

【0029】

また、ノーマリオンスイッチＱ１は、ゲート電極５と電気的に接続するゲートフィールドプレート５０を備える。ゲート電極５とドレイン電極４間に配置されたゲートフィールドプレート５０により、ゲート電極５のドレイン側端部の空乏層の曲率が制御されて、ゲート電極５のドレイン電極側の端部に集中するバイアス電界の集中が緩和される。

【0030】

ゲートフィールドプレート５０はゲート電極５の上端部と連接して、ゲート電極５とドレイン電極４間で絶縁膜７１上に配置されている。基板１０上にはバッファ層１１が配置され、バッファ層１１上には窒化物半導体層２が配置されている。

【0031】

基板１０には、シリコン（Ｓｉ）基板、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）基板、ＧａＮ基板等の半導体基板や、サファイア基板、セラミック基板等の絶縁体基板を用いることができる。

【0032】

バッファ層１１は、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法等のエピタキシャル成長法で形成する。窒化物半導体層２は、第１の窒化物半導体層からなるキャリア供給層２２、及び第１の窒化物半導体層と異なるバンドギャップエネルギーを有する第２の窒化物半導体層からなるキャリア走行層２１を有する。

【0033】

バッファ層１１上に配置されたキャリア走行層２１は、例えば不純物が添加されていないノンドープＧａＮを、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法等によりエピタキシャル成長させて形成する。ここでノンドープとは、不純物が意図的に添加されていないことを意味する。

【0034】

キャリア走行層２１上に配置されたキャリア供給層２２は、キャリア走行層２１よりもバンドギャップが大きく、且つキャリア走行層２１より格子定数の小さい窒化物半導体からなる。キャリア供給層２２としてノンドープのＡｌ_xＧａ_1-xＮを用いることができる。

【0035】

キャリア供給層２２は、ＭＯＣＶＤ法等によるエピタキシャル成長によってキャリア走行層２１上に形成される。キャリア供給層２２とキャリア走行層２１は格子定数が異なるため、格子歪みによるピエゾ分極が生じる。このピエゾ分極とキャリア供給層２２の結晶が有する自発分極により、ヘテロ接合付近のキャリア走行層２１に高密度のキャリアが生じ、電流通路（チャネル）としての二次元キャリアガス層２３が形成される。

【0036】

ソース電極３及びドレイン電極４は、窒化物半導体層２と低抵抗接触（オーミック接触）可能な金属により形成される。例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などがソース電極３及びドレイン電極４に用いられる。あるいはＴｉとＡｌの積層体として、ソース電極３及びドレイン電極４は形成される。

【0037】

ゲート電極５には、例えばニッケル金（ＮｉＡｕ）などを用いることができる。ソース電極配線３１、ドレイン電極配線４１には、例えばＡｌや金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）などを用いることができる。

【0038】

次に、実施例１の特徴であるリーク電流調整部１の第１の具体例を説明する。キャリア供給層２２は、ＡｌＧａＮからなるが、ＡｌＧａＮに対するＡｌ組成比を所定比率よりも大きくすることでゲートリーク電流を所定電流よりも大きくすることを特徴とする。

【0039】

従来のキャリア供給層のＡｌＧａＮに対するＡｌ組成比は、例えば、０．２５（所定比率）である。実施例１のＡｌＧａＮに対するＡｌ組成比は、例えば、０．２６としている。

【0040】

即ち、キャリア供給層２２のＡｌ組成比を大きくすると、二次元キャリアガス層２３の濃度が上がるので、ゲート電極近傍の電界強度が高くなり、ゲートリーク電流が、Ａｌ組成比０．２５における所定電流よりも上昇する。

【0041】

従って、ノーマリオンスイッチＱ１のソースリーク電流と基板電流との合計電流を小さくすることできる。このため、ノーマリオフスイッチＱ２をオフしたときに、ノーマリオンスイッチＱ１の第１ソース電極Ｓの電位がノーマリオンスイッチＱ１をオフできる電位以上で且つノーマリオフスイッチＱ２の耐圧未満となるようにすることができる。従って、ノーマリオフスイッチＱ２が破壊せず且つノーマリオンスイッチＱ１をオフでき、外付け部品が不要で安価なカスコードノーマリオフ回路を提供できる。

【0042】

図３に、実施例１のノーマリオンスイッチＱ１のドレイン電圧とゲートリーク電流との関係を示す。図４に、従来のノーマリオンスイッチのドレイン電圧とゲートリーク電流との関係を示す。図３及び図４において、ＩＤは、ドレインリーク電流、ＩＳはソースリーク電流、ＩＧはゲートリーク電流、ＩＳＵＢは、基板リーク電流である。図３に示す実施例１では、ゲートリーク電流ＩＧが大であり、ソースリーク電流ＩＳと基板リーク電流ＩＳＵＢとの合計が小さいことがわかる。

【0043】

一方、図４に示す従来例では、ゲートリーク電流ＩＧが小であり、ソースリーク電流ＩＳと基板リーク電流ＩＳＵＢとの合計が大きいことがわかる。

【実施例2】

【0044】

次に、図５に示すノーマリオンスイッチの構造断面図を参照しながら、実施例２のリーク電流調整部１の第２の具体例を説明する。図５に示すノーマリオンスイッチは、エピタルキシャル層であるキャリア供給層２２ａの厚みを所定厚よりも大きくすることでゲートリーク電流を所定電流よりも大きくすることを特徴とする。

【0045】

従来のキャリア供給層２２の厚みは、例えば、２５ｎｍ（所定厚）であるのに対して、実施例２のキャリア供給層２２ａの厚みは、例えば、３５ｎｍとしている。

【0046】

このように、キャリア供給層２２ａの厚みを所定厚よりも大きくすると、二次元キャリアガス層２３の濃度が上がるので、ゲート電極近傍の電界強度が高くなり、ゲートリーク電流が、キャリア供給層２２の所定厚における所定電流よりも上昇する。

【0047】

従って、実施例２のカスコードノーマリオフ回路においても、実施例１のカスコードノーマリオフ回路の効果と同様な効果が得られる。

【実施例3】

【0048】

次に、図６に示すノーマリオンスイッチの構造断面図を参照しながら、実施例３のリーク電流調整部１の第３の具体例を説明する。

【0049】

図６に示すノーマリオンスイッチは、ゲートフィールドプレート５０ａの長さＬ２を所定長よりも短くすることでゲートリーク電流を所定電流よりも大きくすることを特徴とする。

【0050】

従来のゲートフィールドプレート５０の長さは、例えば、２μｍ（所定長）であるのに対して、実施例３のゲートフィールドプレート５０ａの長さは、例えば、１μｍとしている。

【0051】

このように、ゲートフィールドプレート５０ａの長さを所定長よりも短くすると、電界緩和が若干弱められるので、ゲートリーク電流が、所定長における所定電流よりも上昇する。

【0052】

従って、実施例３のカスコードノーマリオフ回路においても、実施例１のカスコードノーマリオフ回路の効果と同様な効果が得られる。

【実施例4】

【0053】

次に、図７に示すノーマリオンスイッチの構造断面図を参照しながら、実施例４のリーク電流調整部１の第４の具体例を説明する。図７に示すノーマリオンスイッチは、ゲート電極５の端部における絶縁膜７１に形成された絶縁膜傾斜部７１ａの傾斜角度を所定角度よりも大きくすることでゲートリーク電流を所定電流よりも大きくすることを特徴とする。

【0054】

従来の絶縁膜７１に形成された絶縁膜傾斜部７１ａの傾斜角度は、例えば、３０度（所定角度）であるのに対して、実施例４の絶縁膜傾斜部７１ａの傾斜角度は、例えば、４５度としている。

【0055】

このように、絶縁膜傾斜部７１ａの傾斜角度を所定角度よりも大きくすると、電界緩和が若干弱められるので、ゲートリーク電流が、所定角度における所定電流よりも上昇する。

【0056】

従って、実施例４のカスコードノーマリオフ回路においても、実施例１のカスコードノーマリオフ回路の効果と同様な効果が得られる。

【0057】

なお、実施例1乃至実施例４のカスコードノーマリオフ回路に限定されるものではない。例えば、実施例1乃至実施例４のカスコードノーマリオフ回路のいくつの実施例を組み合わせて用いても良い。このようすれば、さらに、効果が大となる。

【符号の説明】

【0058】

Ｑ１ ノーマリオンスイッチ
Ｑ２ ノーマリオフスイッチ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
１ リーク電流調整部
２ 窒化物半導体層
３ ソース電極
４ ドレイン電極
５ ゲート電極
１０ 基板
１１ バッファ層
２１ キャリア走行層
２２，２２ａ キャリア供給層
２３ 二次元キャリアガス層
３０ ソースフィールドプレート
３１ ソース電極配線
４１ ドレイン電極配線
５０，５０ａ ゲートフィールドプレート
７１ 絶縁膜
７１ａ 絶縁膜傾斜部
７２ 層間絶縁膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】