JP5097661B2 - Iii族窒化物化合物半導体装置 - Google Patents
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- 基板、前記基板上の複数のバッファー層、前記複数のバッファー層の最上層上のGaN層を備えるIII族窒化物化合物半導体装置であって、
前記基板上に形成され、遷移金属窒化物からなる第1バッファー層と、
前記第1バッファー層上に形成され、ガリウムと遷移金属との窒化物からなる第2バッファー層と
を備えることを特徴とするIII族窒化物化合物半導体装置。 - 前記遷移金属は、チタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、及びタンタル(Ta)からなる群から選択された少なくとも一つの要素を含むことを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記複数のバッファー層は、前記第2バッファー層と前記GaN層との間に介在した第3バッファー層を更に備え、前記第3バッファー層は、GaNからなることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記基板は、サファイア(sapphire)、シリコンカーバイド(silicon carbide)、ガリウム窒化物(gallium nitride)、ガリウム燐(gallium phosphide)、ガリウムヒ素(gallium arsenide)から選択されたものからなることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記第1バッファー層は、20〜100Åの厚さを有することを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記第2バッファー層は、50〜100Åの厚さを有することを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記第3バッファー層は、200〜300Åの厚さを有することを特徴とする請求項3に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記第1バッファー層は、20〜100Åの厚さを有し、前記第2バッファー層は、50〜100Åの厚さを有し、前記第3バッファー層は、200〜300Åの厚さを有することを特徴とする請求項3に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記第1バッファー層は、TiNからなり、前記第2バッファー層は(Tix、Gay)N(ここで、0<x<10、O<y<10)からなることを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 前記(Tix、Gay)Nは、Ti2GaN相を含むことを特徴とする請求項9に記載のIII族窒化物化合物半導体装置。
- 基板、前記基板上の複数のバッファー層、前記複数のバッファー層の最上層上のGaN層を備えるIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法であって、
前記基板上に遷移金属窒化物からなる第1バッファー層を形成する段階と、
前記第1バッファー層上にガリウムと遷移金属との窒化物からなる第2バッファー層を形成する段階と
を含むことを特徴とするIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。 - 前記遷移金属は、チタニウム(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、及びタンタル(Ta)からなる群から選択された少なくとも一つの要素を含むことを特徴とする請求項11に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第2バッファー層上に第3バッファー層を形成して、前記第3バッファー層を前記第2バッファー層と前記GaN層との間に介在させる段階を更に含み、前記第3バッファー層は、GaNからなることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第1バッファー層は、20〜100Åの厚さを有し、前記第2バッファー層は、50〜100Åの厚さを有し、前記第3バッファー層は、200〜300Åの厚さを有することを特徴とする請求項13に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法
- 前記第1バッファー層は、TiNからなり、前記第2バッファー層は、(Tix、Gay)N(ここで、0<x<10、0<y<10)からなることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。
- 前記(Tix、Gay)Nは、Ti2GaN相を含むことを特徴とする請求項15に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第1バッファー層は、TDEAT、TDMAT、TTIP、及びTiCl 4 から選択された金属有機チタニウムソースを利用して形成されたTiN層であることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第2バッファー層は、TDEAT、TDMAT、TTIP、及びTiCl 4 から選択された金属有機チタニウムソースを利用して形成された(Tix、Gay)N層であることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。
- 前記基板は、サファイア(sapphire)、シリコンカーバイド(silicon carbide)、ガリウム窒化物(gallium nitride)、ガリウム燐(gallium phosphide)、ガリウムヒ素(gallium arsenide)から選択されたものからなることを特徴とする請求項11に記載のIII族窒化物化合物半導体装置の製造方法。
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