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FIELD EFFECT TRANSISTOR HAVING AN ULTRAVIOLET TRANSMITTING GATE ELECTRODE commons meetings

Patent code P120007622
Posted date May 29, 2012
Application number P2011-243007
Publication number P2013-098505A
Patent number P6048718
Date of filing Nov 7, 2011
Date of publication of application May 20, 2013
Date of registration Dec 2, 2016
Inventor
  • (In Japanese)分島 彰男
  • (In Japanese)江川 孝志
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋工業大学
Title FIELD EFFECT TRANSISTOR HAVING AN ULTRAVIOLET TRANSMITTING GATE ELECTRODE commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light receiving element, having a degree of freedom of a substrate, consuming small power during a standby (during no light irradiation), and having a large S/N during light irradiation.
SOLUTION: An ultraviolet transmissive material is used for an electrode of an FET, and a heterointerface of both GaN-based films such as a heterointerface of AlGaN and GaN is used for an electron transit region.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、ワイドバンドギャップ半導体の結晶性およびデバイスプロセスの向上により、紫ならびに紫外領域の受光素子の開発が進められている。p層とn層、もしくはp-i-nの3層をサファイア、SiC、あるいはSiなどの基板上に結晶成長した後に、p層とn層それぞれに電極を形成したpnダイオード型フォトディテクタが一般的に用いられている(非特許文献1)。しかしながら、pnダイオード型フォトディテクタでは、受光感度が低い、S/Nが小さいなどといった問題点に加えて、トランジスタを必要とするバイアス回路や増幅回路などの集積化が困難といった問題点がある。また、電極側から受光するため、金属電極をメッシュ状に加工するため、加工工数が増えるという問題もある。

高感度化あるいは高S/N化のため、電界効果トランジスタ(FET)を用いた光伝導素子(フォトコンダクティブ素子)が報告されている(非特許文献2)。しかしながら、ゲート電極が金属であるため、素子裏面のサファイア基板側から光を照射する必要があるため、基板材料の自由度が低く(透明でなければならない)、基板での光の吸収が少なからず生じるため感度が高くできないこと、さらには基本的に待機時に電流が流れるため消費電力が大きいといった問題がある。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、フォトディテクタ、特に紫外線を有効に捉えるフォトディテクタに利用され、さらにフォトディテクタが電源回路または増幅回路と一体化され得る電界効果トランジスタに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
基板上に第3族窒化物半導体からなるチャネル層とチャネル層とは異なる組成の第3族窒化物半導体からなる電子供給層とを有するノーマリオン型のトランジスタ構造を用いた紫外線受光素子であって、ゲート電極に紫外線を照射させ、前記ゲート電極と前記電子供給層との界面から50nm以内の深さの前記電子供給層の吸収端波長において、紫外線の透過率が20%以上である材料を前記ゲート電極に用い、前記ゲート電極にピンチオフ以下の電圧を印加させたことを特徴とする紫外線受光素子

【請求項2】
 
前記紫外線が透過する材料が酸化インジウムスズ(ITO)、もしくは、酸化亜鉛(ZnO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)のいずれか一つである請求項1に記載の紫外線受光素子

【請求項3】
 
前記電界効果トランジスタのチャネル層と電子供給層とが、それぞれ、GaNとAlGaN、GaNとInAlN、InGaNとInAlN、InGaNとAlGaN 、あるいはInGaNとGaNとである請求項1または2に記載の紫外線受光素子
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2011243007thum.jpg
State of application right Registered
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