JP5424128B2 - 保護素子およびそれを備えた半導体装置 - Google Patents
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Description
この発明の実施の形態1にかかる保護素子について図1および図2を用いて説明する。なお、図1は本実施の形態にかかる保護素子1の断面図(図2のI−I断面図)、図2は保護素子1の平面図である。
Vth<R×Ileak…(1)
この発明の実施の形態1にかかる保護素子について図3および図4を用いて説明する。なお、図3はこの実施の形態2にかかる保護素子1Aの断面図(図4のIII−III断面図)、図4は保護素子1Aの平面図である。なお、この実施の形態2にかかる保護素子1Aにおいて、上記実施の形態1にかかる保護素子1と同一部分また類似部分には、同一符号または類似符号を付して詳細な説明を省略する。
図5は、この発明の上記実施の形態1、2にかかる保護素子1、1Aを被保護素子25、25A(後述)に接続した半導体装置30、30Aを示す平面説明図である。すなわち、図5は、保護素子1を備える場合は半導体装置30、保護素子1Aを備える場合は半導体装置30Aとなることを示している。また、図5に示すように、半導体装置30、30Aは、それぞれ被保護素子25に代えて被保護素子25Aを適用してもよい。図6は半導体装置30の構成説明図、図7は半導体装置30Aの構成説明図である。図8は被保護素子25を示し、図9は被保護素子25Aを示している。
以上、この発明の各実施の形態について説明したが、上記の実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかになろう。
11 基板
12 バッファ層
13 GaN層
14 AlGaN層
15 アノード電極
16 カソード電極
18 パッシベーション膜
19、19A 制御電極
20 抵抗体
21 オンオフ可能領域
22 ダイオード構成体
23 ゲート絶縁膜
24 ゲート電極
25、25A 被保護素子
30、30A 半導体装置
Claims (8)
- アノード電極とカソード電極を備え、前記アノード電極と前記カソード電極との間に主たる電流を流す被保護素子に対して、電気的に並列に接続された保護素子であって、
第1の窒化物半導体でなる第1の窒化物半導体層と、
前記第1の窒化物半導体層上に形成された当該第1の窒化物半導体よりもバンドギャップの大きな第2の窒化物半導体でなる第2の窒化物半導体層と、
前記第2の窒化物半導体層の表面に離間して形成された前記アノード電極と前記カソード電極との間に、前記第1の窒化物半導体層と前記第2の窒化物半導体層との界面付近に形成された2次元電子ガス層により流れる電流のオンオフを制御する制御電極を有するオンオフ可能領域と、
前記制御電極と前記アノード電極を接続する抵抗体と、を備え、
前記オンオフ可能領域は、前記第2の窒化物半導体層との間でダイオード特性を有するダイオード構成体を有し、
前記ダイオード構成体とは別の領域において、前記第2の窒化物半導体層の表面から前記第1の窒化物半導体層内の前記2次元電子ガス層よりも深い位置まで溝が形成されており、
前記制御電極は、前記溝内にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極であり、
前記被保護素子より耐圧が低く設定されてことを特徴とする保護素子。 - 前記ダイオード構成体は、ショットキーバリアダイオードを構成することを特徴とする請求項1に記載された保護素子。
- 前記ダイオード構成体は、PN型ダイオードを構成することを特徴とする請求項1に記載された保護素子。
- 前記耐圧が温度に対して正の依存性を持つことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載された保護素子。
- 請求項1〜4のいずれか1つに記載された保護素子と前記被保護素子とからなることを特徴とする半導体装置。
- 前記保護素子と前記被保護素子は、モノリシックに形成されていることを特徴とする請求項5に記載された半導体装置。
- 前記被保護素子は、前記アノード電極がソース電極と接続され、前記カソード電極がドレイン電極と接続された電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項5または請求項6に記載された半導体装置。
- 前記被保護素子は、ダイオードであることを特徴とする請求項5または請求項6に記載された半導体装置。
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