技術分野
窒化物半導体トランジスタの製造方法及び窒化物半導体トランジスタ
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
近年、例えばGaNといった窒化物系半導体を用いたHEMTが知られている。HEMTは、例えば結晶成長用基板上に順にエピタキシャル成長した、チャネル層、バリア層及びキャップ層を有している。チャネル層中のバリア層との界面に2次元電子ガス(2DEG)が形成され、この2次元電子ガスがチャネル層として機能する。
キャップ層との表面には、電子捕獲準位(トラップ)が形成される。ゲートに逆バイアスを印加した状態でドレインバイアスを印加すると、ドレイン電極からゲート電極に向けて表面リーク電流が生じるが、その一部の電子は電子捕獲準位に捕獲される。捕獲準位の寿命(捕獲した電子を吐き出すまでの時間)は、マイクロ秒オーダであり、HEMTの用途によってはオン/オフ周期よりも十分に長い時間となる。電子捕獲準位に電子が捕獲されると、チャネル層の表面が負に帯電した状態で維持される。これは、ゲート−ドレイン間のチャネル幅を狭くする(ゲート−ドレイン間の空乏領域を広げる)作用をもたらし、オン/オフ動作が連続して繰り返されると、ドレイン電圧が次第に減少する。このような現象は、電流コプラスと呼ばれる。窒化物系半導体を用いたHEMTにおいては、さらなる高速動作の実現のため、電流コラプスの低減が望まれている。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、電流コラプスを低減可能な窒化物半導体トランジスタの製造方法及び窒化物半導体トランジスタを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
上述した課題を解決するために、一窒化物半導体トランジスタの製造方法は、チャネル層、バリア層、及びGaを組成に含むキャップ層を基板上に順次成長してエピタキシャル基板を作製する成長工程と、金属イオンを含む溶液中にエピタキシャル基板を浸漬し、金属イオンをキャップ層の表面上に付着させる浸漬工程と、溶液中からエピタキシャル基板を取り出し、キャップ層の表面上に窒化シリコン膜を形成する成膜工・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明による窒化物半導体トランジスタの製造方法及び窒化物半導体トランジスタによれば、電流コラプスを低減できる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 図1は、一高電子移動度トランジスタを示す断面図である。
【図2】 図2(a)〜図2(c)は、一高電子移動度トランジスタの製造方法を説明する図である。
【図3】 図3(a),図3(b)は、一高電子移動度トランジスタの製造方法を説明する図である。
【図4】 図4(a)〜図4(c)は、比較例に係る高電子移動度トランジスタの製造方法を示す図である。
【図5】 図5は、一実施形態の高電子移動度トランジスタと比較例の高電子移動度トランジスタとにおいて、ゲート−ドレイン間電圧と表面リーク電流との関係を示すグラフである。
【図6】 図6は、ドレインバイアス及びゲートバイアスを第1の状態に戻したときに最初に流れるゲート−ドレイン間電流の大きさをプロットしたグラフである。
1A…HEMT、2A…エピタキシャル基板、10…基板、11…チャネル層、11a…チャネル領域、12…バリア層、13…キャップ層、14…自然酸化層、15…金属拡散層、16…SiN膜、17…電子、21…ドレイン電極、22…ソース電極、23…ゲート電極、30…水槽、31…溶液、32…基板、32a…金属の膜。
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