TOP > 国内特許検索 > ドレイン電流密度・相互コンダクタンスを大幅に改善したリセス構造のMIS型ノーマリオフHEMT素子

ドレイン電流密度・相互コンダクタンスを大幅に改善したリセス構造のMIS型ノーマリオフHEMT素子 コモンズ

国内特許コード P140010408
掲載日 2014年4月1日
出願番号 特願2014-067737
公開番号 特開2015-192004
出願日 平成26年3月28日(2014.3.28)
公開日 平成27年11月2日(2015.11.2)
発明者
  • 江川 孝志
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 ドレイン電流密度・相互コンダクタンスを大幅に改善したリセス構造のMIS型ノーマリオフHEMT素子 コモンズ
発明の概要 【課題】窒化物半導体のHEMT素子において、ノーマリオフ化を実現しつつ、大きなドレイン電流密度と相互コンダクタンスを確保することである。
【解決手段】基板上に少なくともチャネル層およびバリア層が順次積層され、当該バリア層上にソース電極およびドレイン電極が形成され、少なくともバリア層が除去されたバリア層上に絶縁膜を介してゲート電極が形成されたMIS型GaN系HEMT素子であって、前記バリア層がInAl1-XN(0.05≦X≦0.30)である、MIS型GaN系HEMT素子。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


窒化物半導体電界効果トランジスタをパワーデバイスに用いる場合、安全性ならびに従来のSiパワーデバイスとの互換性の観点から、ノーマリオフ型であることが強く求められている。窒化物半導体電界効果トランジスタにおいて、ノーマリオフを実現する方法の一つとして、高速電子移動度トランジスタ(High Electron Mobility Transistor: HEMT)のゲート部をそれ以外の部分に対して掘り下げたリセスゲート構造が知られている(非特許文献1参照)。



そこで、本発明者らは、非特許文献1と膜基本構成が同じで、MIS型AlGaN/GaN HEMT構造において、リセス無し構造(構造1、図1参照)とリセス構造(構造2、図2参照)のHEMT素子を作製し、素子特性を評価したところ、構造2のリセス構造にすることによって、ノーマリオフ型になったが、構造1と比較してドレイン電流密度と相互コンダクタンスが大幅に低下する結果となった(表2参照)。

産業上の利用分野


本発明は、電界効果トランジスタ(FET)、特にノーマリオフ型HEMT素子に係る。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板上に少なくともチャネル層およびバリア層が順次積層され、当該バリア層上にソース電極およびドレイン電極が形成され、少なくともバリア層が除去されたチャネル層上に絶縁膜を介してゲート電極が形成されたMIS型GaN系HEMT素子であって、前記バリア層がInAl1-XN(0.05≦X≦0.30)である、MIS型GaN系HEMT素子。

【請求項2】
前記チャネル層とバリア層との間にスペーサ層を設けた、請求項1に記載のMIS型GaN系HEMT素子。

【請求項3】
前記チャネル層がi‐GaN、スペーサ層がAlGa1-YN(0.80≦Y≦1.00)である請求項1または2に記載のMIS型GaN系HEMT素子。
GaN系電界効果トランジスタ。

【請求項4】
前記チャネル層の形成前に、基板上にAlを含むバッファ層と、Alを含む組成傾斜層あるいはAlを含む歪超格子層の少なくとも一方が基板上に形成された、請求項1~3のいずれかに記載のMIS型GaN系HEMT素子。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2014067737thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close