JP2005503675A5

JP2005503675A5 -

Info

Publication number: JP2005503675A5
Application number: JP2003529535A
Authority: JP
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2022-07-08

Claims

ｎ＋ＧａＮ層（４２）と、
前記ｎ＋ＧａＮ層（４２）上のｎ−ＧａＮ層（４４）と、
仕事関数を有する前記ｎ−ＧａＮ層（４４）上のショットキー金属層（４８）であって、前記ｎ−ＧａＮ層（４４）は前記ショットキー金属（４８）と共に接合を形成し、前記接合は、障壁ポテンシャルのエネルギー準位（３３）を有するショットキー金属層（４８）と、
前記ｎ−ＧａＮ層（４４）の表面上のトレンチ構造（４５）であって、前記ダイオードは逆バイアス下で逆漏れ電流を受け、逆漏れ電流の量を低減するトレンチ構造（４５）と
を備えたことを特徴とするＩＩＩ族窒化物ベースのダイオード。
前記障壁ポテンシャル（３３）は、前記ショットキー金属の仕事関数に依存することを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
前記ｎ−ＧａＮ層（４４）は電子親和力を有し、前記障壁ポテンシャル（３３）は前記ショットキー金属仕事関数から前記電子親和力を引いた差にほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
前記ショットキー金属層（４８）は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｗ、およびＴａを含む金属グループのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
前記トレンチ構造（４５）は、隣接するトレンチ（４６）間にメサ領域（４９）を有する複数のトレンチ（４６）を含み、前記トレンチ（４６）は、絶縁材料（４７）で被覆された側壁（４６ａ）および底面（４６ｂ）を有し、前記ショットキー金属層（４８）は、前記トレンチ（４６）およびメサ領域（４９）を覆い、前記絶縁材料（４７）は、前記ショットキー金属層（４８）と前記側壁（４６ａ）および底面（４６ｂ）との間に挟まれることを特徴とする請求項１に記載のダイオード。
前記絶縁材料（４７）はＳｉＮであることを特徴とする請求項５に記載のダイオード。
高濃度に不純物を添加された窒化ガリウム半導体材料（４２）の層と、
前記高濃度に不純物を添加された半導体材料（４２）に隣接する、ピン止めを緩められた表面ポテンシャルを有する、より低濃度に不純物を添加された窒化ガリウム半導体材料（４４）の層と、
前記より低濃度に不純物を添加された半導体材料（４２）上のショットキー金属層（４８）であって、前記より低濃度に不純物を添加された半導体材料（４２）は、ショットキー金属（４８）の種類に依存する障壁ポテンシャルエネルギー（３３）準位を有するショットキー金属（４８）と共に接合を形成し、前記障壁ポテンシャルは、前記ダイオードが低順電圧ダイオードとして動作可能な大きさであり、前記ダイオードは逆バイアス下で逆漏れ電流を受けるショットキー金属層（４８）と、
前記逆漏れ電流の量を低減する手段と
を備えたことを特徴とするダイオード。
ｎ＋に不純物を添加された層（５２）と、
前記ｎ＋に不純物を添加された層（５２）に隣接するｎ−に不純物を添加された層（５３）と、
前記ｎ＋に不純物を添加された層（５２）と反対側の、前記ｎ−に不純物を添加された層（５３）に隣接する障壁層（５４）と、
前記ｎ−に不純物を添加された層（５３）の反対側の、前記障壁層（５４）上の金属層（５６）であって、前記ｎ−に不純物を添加された層（５３）は、前記障壁層（５４）と共に障壁ポテンシャル（８１）を有する接合を形成し、前記障壁ポテンシャル（８１）により、順バイアス下で前記障壁ポテンシャル（８１）を通過する電子トンネル効果の結果としてダイオードのオン状態電圧が低くなる金属層（５６）と
を備えたことを特徴とするトンネルダイオード。
前記障壁層（５４）は、電子トンネル効果を高めることによって前記ダイオードのオン状態電圧を低下させる圧電双極子を有することを特徴とする請求項８に記載のダイオード。
前記圧電双極子の数は、前記障壁層の厚さが増大するにつれて増加し、一方なおトンネル効果電流が可能であることを特徴とする請求項８に記載のダイオード。
前記ｎ＋に不純物を添加された層（５２）、ｎ−に不純物を添加された層（５３）、および障壁層（５４）は、極性材料を含むことを特徴とする請求項８に記載のダイオード。
前記ｎ＋に不純物を添加された層（５２）、ｎ−に不純物を添加された層（５３）、および障壁層（５４）は、極性材料または非極性材料、あるいはそれらの組合せから形成されることを特徴とする請求項８に記載のダイオード。
前記ｎ＋に不純物を添加された層（５２）、ｎ−に不純物を添加された層（５３）、および障壁層（５４）は、酸化亜鉛などの二元極性酸化物から形成されることを特徴とする請求項８に記載のダイオード。
前記障壁およびｎ−に不純物を添加された層（１２３、１２４）内にトレンチ（１２１）構造をさらに備え、逆バイアス下で逆漏れ電流を受け、前記トレンチ構造（１２１）は、前記逆漏れ電流の量を低減することを特徴とする請求項８に記載のダイオード。