JP2007294740A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヘテロ半導体領域4を介してヘテロ接合部5とコンタクト部8の間を流れる電流経路の距離が絶縁領域3によって少なくともヘテロ半導体領域4の膜厚よりも長くなっている。これにより、ヘテロ半導体領域4が多結晶シリコンにより形成されている場合であっても、コンタクト部8とヘテロ接合部5を直線的に結ぶ結晶粒界が形成されず、結晶粒界を介して第1の電極7からヘテロ接合部5に供給される電子の量を制限することができる。
【選択図】図1
Description
始めに、図1を参照して、本発明の第1の実施形態となる半導体装置の構成について説明する。
本実施形態の半導体装置は、図1に示すように、ポリタイプが4HタイプのN+型である炭化珪素から成る基板領域(N+SiC)1上にN−型のドリフト領域(NーSiC)2が形成された基板材料から成る第1の半導体領域100を備える。なお、基板領域1としては、例えば、抵抗率が数〜数10[mΩcm]、膜厚が数10〜数100[μm]程度の材料を用いることができる。また、ドリフト領域2としては、例えば、N型の不純物密度が1015〜1018[cm−3]、膜厚が数〜数10[μm]の材料を用いることができる。本実施形態では、ドリフト領域2の不純物密度は1016[cm−3]、膜厚は10[μm]とした。また、本実施形態では、第1の半導体領域100が基板領域1とドリフト領域2からなる基板材料により形成されている場合について説明するが、抵抗率の大きさに係わらず第1の半導体領域100を基板領域1のみにより形成してもよい。
次に、第1の電極7及び第2の電極9をそれぞれアノード及びカソードとすることにより縦型のダイオードとして動作する場合の半導体装置の動作を順方向動作及び逆方向動作に分けて説明する。
始めに、上記半導体装置の順方向動作について説明する。
次に、上記半導体装置の逆方向動作について説明する。
次に、図8を参照して、本発明の第2の実施形態となる半導体装置の構成について説明する。
本実施形態の半導体装置では、上記第1の実施形態となる半導体装置における絶縁領域3の代わりに、ドリフト領域2中にP型のウェル領域11が形成されている。
次に、第1の電極7及び第2の電極9をそれぞれアノード及びカソードとすることにより縦型のダイオードとして動作する場合の半導体装置の動作を順方向動作及び逆方向動作に分けて説明する。
始めに、上記半導体装置の順方向動作について説明する。
次に、上記半導体装置の逆方向動作について説明する。
2:ドリフト領域
3:絶縁領域
4:ヘテロ半導体領域
5:ヘテロ接合界面
6:層間絶縁膜
7:第1の電極
8:コンタクト部
9:第2の電極
Claims (8)
- 第1導電型の半導体基体と、当該半導体基体の一主面に接すると共に、半導体基体のバンドギャップ幅とは異なるバンドギャップ幅を有するヘテロ半導体領域と、当該ヘテロ半導体領域に接続された第1の電極と、前記半導体基体に接続された第2の電極とを有する半導体装置であって、
前記半導体基体と前記ヘテロ半導体領域間のヘテロ接合部と前記第1の電極とヘテロ半導体領域が接するコンタクト部との間を流れる電流経路の距離を少なくともヘテロ半導体領域の膜厚より長くするバリア領域を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、前記電流経路の距離が、少なくとも前記第1の電極から供給される電子の実効拡散距離より長いことを特徴とする半導体装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の半導体装置であって、前記バリア領域として機能する領域の少なくとも一部が、少なくとも前記ヘテロ半導体領域に接するように形成された絶縁膜からなることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項3のうち、いずれか1項に記載の半導体装置であって、前記バリア領域が、前記ヘテロ接合部と前記コンタクト部に接しないように配置されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項4のうち、いずれか1項に記載の半導体装置であって、前記バリア領域として機能する領域の少なくとも一部が、前記半導体基体に形成された第2導電型のウェル領域からなることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項5のうち、いずれか1項に記載の半導体装置であって、前記ヘテロ半導体領域の少なくとも一部の導電型が第2導電型であることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項6のうち、いずれか1項に記載の半導体装置であって、前記半導体基体は炭化珪素、窒化ガリウム、及びダイヤモンドのうちのいずれかにより形成されていることを特徴とする半導体装置。
- 請求項1乃至請求項7のうち、いずれか1項に記載の半導体装置であって、前記ヘテロ半導体領域が、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ゲルマニウム、及びシリコンゲルマニウムのうちのいずれかにより形成されていることを特徴とする半導体装置。
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