JP7381028B2 - 窒化ガリウムパワーデバイス及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は半導体製造分野に関し、特に窒化ガリウムパワーデバイスに関し、さらに窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法に関する。
従来のシリコンプロセスは、次第に物理的限界に達している。基板の漏れ電流が大きいため、高出力及び高周波の回路において、広禁制帯幅半導体材料が従来のシリコンプロセスによって製造された半導体より優れている。第３世代の半導体材料として、窒化ガリウムは禁制帯幅が広く、降伏電圧が高く、飽和電子移動度が高く、誘電率が小さく、耐放射線性能が強く、化学的安定性が良いなどの特徴を有し、光表示、光記憶、光測定及び高温高周波回路に広く応用されている。窒化ガリウムパワーデバイスは、低いゲート電荷を提供することができ、そのスイッチング速度が速く、寄生パラメータが小さく、電気パラメータが優れ、シリコンパワー半導体デバイスを代替する見込みがある。
ＪＢＳ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｂａｒｒｉｅｒ ＳＢＤ、ジャンクションバリアショットキーダイオード）デバイスは、ＰｉＮダイオード（Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料の間に一つのドーピングが少ない真性（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ）半導体層を加えてからなるこのＰ－Ｉ－Ｎ構造のダイオードは、ＰＩＮダイオードである）とＳＢＤ（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｄｉｏｄｅ、ショットキーバリアダイオード）デバイスのメリットを結合し、ＰｉＮの降伏電圧が高く、漏れ電流が低いというメリットを有するだけでなく、ＳＢＤのスイッチング速度も速い。窒化ガリウム材料自体のメリットを加味することにより、１２００Ｖ～１０ｋＶの範囲に用いられるパワーダイオードデバイスは実現される見込みがあるため、航空宇宙、スマートグリッド、高速鉄道などの高出力の場合に広く応用されることが可能である。
図１は例示的な縦型構造の窒化ガリウムＪＢＳデバイスの模式図であり、図２は例示的な横型構造の窒化ガリウムＪＢＳデバイスの模式図である。縦型構造のＪＢＳは、一般的により強い耐圧能力を有するが、プロセスコストが高い。横型構造のＪＢＳの耐圧能力が横方向のサイズによる制限を受けるため、高耐圧を得るにはより大きなデバイス面積が必要である。
これに基づき、新型窒化ガリウムパワーデバイス及びその製造方法を提供する必要がある。
窒化ガリウムパワーデバイスは、第１導電型を有する窒化ガリウム基板と、前記窒化ガリウム基板の上に設けられ、第１カソード及び前記第１カソードと間隔を隔てて設置された第２カソードを含むカソードと、第１導電型を有し、前記窒化ガリウム基板の上、かつ前記第１カソードと前記第２カソードとの間に設けられ、隣り合う窒化ガリウム突起構造の間に凹溝が形成される、複数の窒化ガリウム突起構造と、各前記窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆う電子移動層と、第１導電型を有し、前記電子移動層の上に設けられて各前記凹溝を充填する窒化ガリウム層と、各第２導電型領域が前記窒化ガリウム層の頂部から下へ一つの前記凹溝に入り、各前記窒化ガリウム突起構造の頂部がいずれも各前記第２導電型領域の底部より高い、複数の第２導電型領域と、前記窒化ガリウム層及び各前記第２導電型領域の上に設けられたアノードとを含み、前記電子移動層が設置された位置に導電チャンネル領域を形成するためのものであり、前記導電チャンネル領域の電子移動度が前記窒化ガリウム層の電子移動度より高く、前記第１導電型は前記第２導電型と反対の導電型である。
窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法は、第１導電型の窒化ガリウム基板を取得するステップと、前記窒化ガリウム基板の表面にエッチングを行って複数の凹溝を形成し、凹溝の間に残された窒化ガリウム基板が窒化ガリウム突起構造を形成するステップと、前記窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆うように電子移動層を形成するステップと、前記電子移動層の上に窒化ガリウム層を形成して前記窒化ガリウム層によって各前記凹溝を埋めるステップと、前記窒化ガリウム層の頂部から下へ一つの前記凹溝に入る第２導電型領域を複数形成するステップと、アノード及びカソードを形成するステップと、を含み、前記窒化ガリウム層が第１導電型を有し、前記電子移動層が設置された位置に導電チャンネル領域を形成するためのものであり、前記導電チャンネル領域の電子移動度が前記窒化ガリウム層の電子移動度より高く、前記アノードは、前記窒化ガリウム層及び前記複数の第２導電型領域の上に形成され、前記カソードは、前記窒化ガリウム基板の表面に形成され、第１カソード及び第２カソードを含み、前記窒化ガリウム層及び各前記窒化ガリウム突起構造が前記第１カソードと第２カソードの間に位置する。
本出願の一つまたは複数の実施形態の詳細は、以下の図面および記載に説明される。本出願の他の特徴、目的及び利点は、明細書、図面及び特許請求の範囲によって明らかになる。
例示的な縦型構造の窒化ガリウムＪＢＳデバイスの模式図である。 例示的な横型構造の窒化ガリウムＪＢＳデバイスの模式図である。 一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの構造を示す図である。 もう一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの構造を示す図である。 さらにもう一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの構造を示す図である。 一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法のフローチャートである。 図６に示す方法を使用して窒化ガリウムパワーデバイスの各ステップにおけるデバイスの中間構造を示す図である。 図６に示す方法を使用して窒化ガリウムパワーデバイスの各ステップにおけるデバイスの中間構造を示す図である。 図６に示す方法を使用して窒化ガリウムパワーデバイスの各ステップにおけるデバイスの中間構造を示す図である。 図６に示す方法を使用して窒化ガリウムパワーデバイスの各ステップにおけるデバイスの中間構造を示す図である。 更なる実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの構造を示す図である。
ここで開示されたこれらの本発明の実施形態および／または実例をより良く説明するために、一枚または複数枚の図面を参照してもよい。図面を説明するための附加の詳細内容または実例は、開示された発明、現在説明している実施形態および／または実例、及び現在理解しているこれらの発明の最も好ましい態様のうちのいずれへの範囲の制限と見なされるべきではない。
本発明を容易に理解してもらうために、以下、関連図面を参照して本発明をより全面的に説明する。図面は本発明の好ましい実施形態を提示している。しかし、本発明は、他の多くの態様によって実現されることができ、本文に記載の実施形態に限定されるものではない。一方、これらの実施形態を提示する目的は、本発明の開示内容をより明確かつ完全にすることである。
別に定義されていない限り、本文で使われているすべての技術及び科学用語は、当業者が通常理解している意味と同じである。本文において、本発明の明細書に使われている用語は、具体的な実施形態を説明するためのものだけであり、本発明を限定するためのものではない。本文で使われている用語「および／または」が一つまたは複数の関連の列挙された項目のいずれ及び全ての組み合わせを含む。
理解すべき点として、素子または層が他の素子または層「の上に位置する」、「と隣接する」、「に接続される」または「に結合される」と記載される場合、それが直接他の素子または層の上にあり、他の素子または層と隣接し、他の素子または層に接続されまたは結合されてもよく、中間の素子または層が存在してもよい。それに対して、素子が他の素子または層「の上に直接位置する」、「と直接隣接する」、「に直接接続される」または「に直接結合される」と記載される場合、介在する素子または層が存在しない。理解すべき点として、用語の第１、第２、第３などを使って各種素子、部材、領域、層および／または部分を表記してもよいが、これらの素子、部材、領域、層および／または部分がこれらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は一つの素子、部材、領域、層または部分ともう一つの素子、部材、領域、層または部分とを区別するためのものにすぎない。従って、本発明の教示を逸脱しない上で、以下に記載の第１素子、第１部材、第１領域、第１層または第１部分は、第２素子、第２部材、第２領域、第２層または第２部分と表記されてもよい。
空間関係の用語、例えば「…の下に位置する」、「…の下方に位置する」、「下方の…」、「…の下における」、「…の上における」、「上方の…」などは、ここで説明をしやすくするために使われ、図に示す一つの素子または特徴と他の素子または特徴との関係を説明するものである。理解すべき点として、空間関係の用語には、図に示す配向以外、使用及び操作における異なる配向も含む意図がある。例えば、図面におけるデバイスを反転すれば、「他の素子の下方に位置する」、「その下における」、または「その下に位置する」と記載される素子または特徴は、他の素子または特徴の「上」に配向されることとなる。このため、例示的な用語「…の下方に位置する」や「…の下に位置する」などが上下の二つの配向を含むことができる。デバイスが別に配向されることができ（９０度回転または他の配向に）、使われる空間記載用語がこれに対応して解釈される。
ここで使われる用語は、目的が具体的な実施形態を説明することのみにあり、本発明を制限するものではない。ここで使われるとき、単数形の「一」、「一つ」及び「前記／該」には、文脈によって明確に他の形式が示されない限り、複数形も含む意図がある。理解すべき点として、用語の「からなる」および／または「含む」は、該明細書で使われるとき、前述の特徴、整数、ステップ、操作、素子および／または部材の存在が確定されたが、一つまたはより多くの他の特徴、整数、ステップ、操作、素子、部材および／または組み合わせの存在または追加を排除するものではない。ここで使われるとき、用語「および／または」が関連の列挙された項目のいずれ及び全ての組み合わせを含む。
ここで本発明の理想的な実施形態（及び中間構造）の模式図としての横断面図を参照して本発明の実施形態を説明する。そうすることで、例えば製造技術および／または許容差による示された形状からの変化を予期することができる。このため、本発明の実施形態が示された領域の特定形状に限定されるべきではなく、例えば製造による形状の偏差を含む。例えば、矩形と示される注入領域は、通常その縁に円または湾曲となった特徴および／または注入濃度勾配を有し、注入領域から非注入領域までの二元変化ではない。同様に、注入によって形成された埋蔵領域は、該埋蔵領域と注入が行われるときに通過した表面との間における領域の一部の注入を引き起こすことができる。このため、図に示す領域は、実質的に例示的なものであり、それらの形状がデバイスの領域の実際形状を意図的に示すものではなく、且つ本発明の範囲を意図的に限定するものではない。
本文で使われている半導体分野の用語は、当業者が一般的に使っている技術用語であり、例えばＰ型不純物及びＮ型不純物に対して、ドーピング濃度を区別するために、簡単に高濃度ドーピングのＰ型をＰ＋型とし、中濃度ドーピングのＰ型をＰ型とし、低濃度ドーピングのＰ型をＰ－型とし、高濃度ドーピングのＮ型をＮ＋型とし、中濃度ドーピングのＮ型をＮ型とし、低濃度ドーピングのＮ型をＮ－型とする。
図３は一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの構造を示す図である。窒化ガリウムパワーデバイスは、窒化ガリウム基板１０と、電子移動層と、窒化ガリウム突起構造１２と、窒化ガリウム層１４と、第２導電型領域１５と、アノード３０と、カソード２０とを含む。
カソード２０は、第１導電型の窒化ガリウム基板１０上に設けられ、第１カソードと第１カソードから間隔を隔てて設置された第２カソードとを含む。図３において、左側のカソード２０は第１カソードであり、右側のカソード２０は第２カソードである。本実施形態において、第１導電型はＮ型であり、第２導電型はＰ型である。もう一つの実施形態において、第１導電型はＰ型であり、第２導電型はＮ型であってもよい。
窒化ガリウム突起構造１２は、第１導電型を有し、窒化ガリウム基板１０上に、第１カソードと第２カソードとの間に設けられる。窒化ガリウムパワーデバイスは、複数の窒化ガリウム突起構造１２を含み、隣り合う窒化ガリウム突起構造１２の間に凹溝が形成される。
電子移動層は、適切な材料を選択することにより、設置される位置（及び周囲の一定範囲内の領域）に導電チャンネル領域が形成されることができ、導電チャンネル領域の電子移動度が窒化ガリウム層１４の電子移動度より高い。一つの実施形態において、導電チャンネル領域の電子移動度が窒化ガリウム基板１０及び窒化ガリウム突起構造１２の電子移動度よりも高い。図３に示す実施形態において、電子移動層が各窒化ガリウム突起構造１２の頂部及び側面を覆うヘテロ接合誘発層４０を含む。本実施形態において、ヘテロ接合誘発層４０は、さらに凹溝の底部を覆い、且つ窒化ガリウム基板１０の第１カソードと第２カソードの間に位置する表面を覆う。ヘテロ接合誘発層４０は、窒化ガリウムとヘテロ接合を形成可能な材質を選択することにより、下方における窒化ガリウム材料と接触界面にヘテロ接合が形成され、さらに窒化ガリウム材料の接触界面に近づく表面位置に二次元電子ガス（２－ＤＥＧ）層が形成される。即ち、ヘテロ接合誘発層４０と窒化ガリウム突起構造１２との接触界面及びヘテロ接合誘発層４０と窒化ガリウム基板１０との接触界面にヘテロ接合が形成されることにより、該接触界面の窒化ガリウムに近づく側に二次元電子ガス層が形成される。図３において破線で二次元電子ガス層の位置が示される。ヘテロ接合誘発層４０の窒化ガリウム突起構造１２の側壁に位置する部分が窒化ガリウム突起構造１２に対する圧電分極効果は、ヘテロ接合誘発層４０の窒化ガリウム突起構造１２の頂部及び凹溝の底部に位置する部分（水平部分）が窒化ガリウム突起構造１２／窒化ガリウム基板１０に対する圧電分極効果より小さいため、側壁チャンネル層の電子濃度が窒化ガリウム突起構造１２の頂部及び底部のチャンネル電子濃度より低く、デバイスの逆耐圧の場合に電子の完全消耗をより実現しやすく、さらにデバイスの耐圧能力を保証する。第１導電型の窒化ガリウム層１４が電子移動層の上に設けられ、各凹溝を充填することにより、窒化ガリウム層１４が窒化ガリウム突起構造１２の頂部よりも高くなる（及び凹溝からはみ出す）。各第２導電型領域１５は、窒化ガリウム層１４の頂部から下へ一つの凹溝に入り、各窒化ガリウム突起構造１２の頂部がいずれも各第２導電型領域１５の底部より高いことにより、第２導電型領域１５と窒化ガリウム突起構造１２とが交錯する構造が形成される。アノード３０が窒化ガリウム層１４及び複数の第２導電型領域１５の上に設けられる。一つの実施形態において、アノード３０及びカソード２０は導電電極であり、金属などの構造を採用することができる。
上記窒化ガリウムパワーデバイスは、縦型構造及び横型構造のメリットを良く組み合わせ、高耐圧能力を有するとともに、デバイスの面積と厚さとのバランスを取ることができ、プロセスの複雑度を低減させ、コストを削減する。窒化ガリウム層１４より電子移動度が高い電子移動層を設置することにより、デバイスが順方向にオンされる時の電流導通経路における電子移動度が高くなり、オン抵抗が低下する。それに窒化ガリウム突起構造１２の頂部が第２導電型領域１５の底部より高く、交錯構造が形成され、デバイスの逆耐圧の場合に、第２導電型領域１５が窒化ガリウム突起構造１２の頂部に位置する電子移動層のチャンネル電子及び一部の窒化ガリウム突起構造１２の側壁に位置する電子を完全に消耗し、漏電経路を遮断し、デバイスの耐圧能力を保証する。
図３に示す実施形態において、各凹溝には、該凹溝に入る一つの第２導電型領域１５が設置される。他の実施形態において、図８に示すように、異なる凹溝に入る第２導電型領域１５の数は、同じであっても異なってもよく、かつ凹溝ごとの第２導電型領域１５の数は一つまたは二つ以上であってもよい。
一つの実施形態において、ヘテロ接合誘発層４０は窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層である。窒化アルミニウムガリウムは窒化ガリウムと圧電分極効果及び自発分極効果によってヘテロ接合を形成することができ、生成した二次元電子ガスが高電子濃度、高電子移動度及び高電子飽和速度を有するため、デバイスのオン抵抗を低減させることができる。一つの実施形態において、電子移動層は島状構造である。
一つの実施形態において、窒化ガリウムパワーデバイスはジャンクションバリアショットキーダイオードである。
図４はもう一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの構造を示す図である。その実施形態と図３に示す実施形態との主な違いは、その実施形態の電子移動層がグラフェン層４２であることにある。グラフェンは単層炭素重合体であり、その伝導帯と価電子帯とがディラック点で接し、ゼロギャップ半導体と呼ばれる。グラフェンが新型材料として、極めて高いキャリア移動度、室温でのサブミクロンサイズのバリスティック伝導特性、量子ホール効果、極めて優れた力学的性能及び電子スピン輸送、超電導性などの特徴を有し、理想的な電極材料及び半導体材料と見なされることにより、それが超微細電子工学及びスピントロニクスのデバイスの方向に非常に広い発展前景（発展の見込み）を有するとともに、窒化ガリウムプロセスにおいて良い互換性を有する。
図５はさらにもう一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの構造を示す図である。その実施形態と図３に示す実施形態との主な違いは、その実施形態の電子移動層がカーボンナノチューブ層４４であることにある。図５において、カーボンナノチューブ層４４における各ドットは、一つのカーボンナノチューブを表す。カーボンナノチューブが良い導電性能を有し、その構造がグラフェンのラメラ構造と同じであり、良い導電性能を有する一次元量子細線である。カーボンナノチューブが窒化ガリウムで側方に成長し、窒化ガリウムにおける格子欠陥を低減させることができるとともに、その抵抗率がＮ型窒化ガリウム材料より小さく、効果的に電流拡散性能を向上させ、オン抵抗を低減させることができる。
本出願はさらに以上のいずれの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスを製造するための、窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法を提供する。図６は一つの実施形態における窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法のフローチャートであり、製造方法は、以下のステップＳ６１０、Ｓ６２０、Ｓ６３０、Ｓ６４０、Ｓ６５０、Ｓ６６０を含む。
ステップＳ６１０において、第１導電型の窒化ガリウム基板を取得する。
本実施形態において、第１導電型はＮ型であり、第２導電型はＰ型である。もう一つの実施形態において、第１導電型はＰ型であり、第２導電型はＮ型であってもよい。
ステップＳ６２０において、窒化ガリウム基板の表面にエッチングを行って複数の凹溝を形成し、凹溝の間に残された窒化ガリウム基板が窒化ガリウム突起構造を形成する。
窒化ガリウム基板１０の正面にエッチングを行って適切な深さを有する複数の凹溝を形成し、凹溝と凹溝との間における窒化ガリウム基板１０にはエッチングが行われていないため、窒化ガリウム突起構造１２として残される。図７ａはステップＳ６２０が完成した後のデバイスの構造を示す図である。
ステップＳ６３０において、窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆うように電子移動層を形成する。
図７ｂはステップＳ６３０が完成した後のデバイスの構造を示す図である。本実施形態において、電子移動層は、ステップＳ６２０で得られた構造の表面にエピタキシャルによって形成された窒化アルミニウムガリウム層であり、かつヘテロ接合誘発層４０として、下方の窒化ガリウム材料と接触界面でヘテロ接合を形成する。もう一つの実施形態において、電子移動層はグラフェン層である。一つの実施形態において、電子移動層はカーボンナノチューブである。グラフェン層／カーボンナノチューブは本分野でのよく知られている方法で製造することができる。
Ｓ６４０において、電子移動層の上に窒化ガリウム層を形成し、窒化ガリウム層によって各凹溝を埋める。
図７ｃはステップＳ６４０が完成した後のデバイスの構造を示す図である。本実施形態において、窒化ガリウム層１４がエピタキシャルプロセスによって形成される。電子移動層は、設置された位置に導電チャンネル領域を形成するためのものであり、導電チャンネル領域の電子移動度が窒化ガリウム層１４の電子移動度より高い。
Ｓ６５０において、窒化ガリウム層の頂部から下へ凹溝に入る第２導電型領域を複数形成する。
図７ｄはステップＳ６５０が完成した後のデバイスの構造を示す図である。本実施形態において、第２導電型領域１５がエピタキシャルによって形成された第２導電型領域窒化ガリウム領域である。
Ｓ６６０において、アノード及びカソードを形成する。
ステップＳ６６０が完成した後、図３に示す構造を得る。アノード３０が窒化ガリウム層１４及び第２導電型領域１５の上に形成される。カソード２０は、窒化ガリウム基板１０の表面に形成され、図３の左側の第１カソード及び右側の第２カソードを含み、窒化ガリウム層１４及び各窒化ガリウム突起構造１２が第１カソードと第２カソードの間に位置する。
以上述べた実施形態はただ本発明のいくつかの実施形態を示し、その説明は詳しくかつ具体的であるが、特許発明の保護範囲を限定するものと解釈されるべきではない。説明すべきなのは、当業者であれば、本発明の発想を逸脱しないという前提の下で、若干の変形及び改善を行うことができ、これらも本発明の保護範囲に属する。従って、本特許発明の保護範囲は特許請求の範囲に準ずるべきである。

Claims (15)

  1. 第１導電型を有する窒化ガリウム基板と、
    前記窒化ガリウム基板の上に設けられ、第１カソード及び前記第１カソードから間隔を隔てて設置された第２カソードを含むカソードと、
    第１導電型を有し、前記窒化ガリウム基板の上、かつ前記第１カソードと前記第２カソードとの間に設けられ、隣り合う窒化ガリウム突起構造の間に凹溝が形成される、複数の窒化ガリウム突起構造と、
    各前記窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆う電子移動層と、
    第１導電型を有し、前記電子移動層の上に設けられて各前記凹溝を充填する窒化ガリウム層と、
    各第２導電型領域が前記窒化ガリウム層の頂部から下へ一つの前記凹溝に入り、各前記窒化ガリウム突起構造の頂部がいずれも各前記第２導電型領域の底部より高い、複数の第２導電型領域と、
    前記窒化ガリウム層及び各前記第２導電型領域の上に設けられたアノードと、を含み、
    前記電子移動層は設置された位置に導電チャンネル領域を形成するためのものであり、前記導電チャンネル領域の電子移動度は前記窒化ガリウム層の電子移動度より高く、
    前記第１導電型は前記第２導電型と反対の導電型であることを特徴とする窒化ガリウムパワーデバイス。
  2. 前記電子移動層は、各前記窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆うヘテロ接合誘発層を含み、前記ヘテロ接合誘発層と下方の窒化ガリウム材料との接触界面にヘテロ接合が形成されることにより、前記窒化ガリウム材料の前記接触界面側に二次元電子ガス層が形成されることを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  3. 前記ヘテロ接合誘発層は窒化アルミニウムガリウム層を含むことを特徴とする請求項２に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  4. 前記電子移動層はカーボンナノチューブ層を含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  5. 前記電子移動層はグラフェン層を含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  6. 前記窒化ガリウムパワーデバイスは、ジャンクションバリアショットキーダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  7. 前記電子移動層はさらに前記凹溝の底部を覆い、且つ前記窒化ガリウム基板の前記第１カソードと前記第２カソードの間に位置する表面を覆うことを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  8. 各前記凹溝には、凹溝に入る前記第２導電型領域が一つまたは二つ以上設置されることを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  9. 前記第１導電型はＮ型であり、前記第２導電型はＰ型であることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  10. 前記複数の前記第２導電型領域は、複数のＰ型ドーピング窒化ガリウム領域であることを特徴とする請求項９に記載の窒化ガリウムパワーデバイス。
  11. 第１導電型の窒化ガリウム基板を取得するステップと、
    前記窒化ガリウム基板の表面にエッチングを行って複数の凹溝を形成し、凹溝の間に残された窒化ガリウム基板が窒化ガリウム突起構造を形成するステップと、
    前記窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆うように電子移動層を形成するステップと、
    前記電子移動層の上に窒化ガリウム層を形成して前記窒化ガリウム層によって各前記凹溝を埋めるステップと、
    前記窒化ガリウム層の頂部から下へ一つの前記凹溝に入る第２導電型領域を複数形成するステップと、
    アノード及びカソードを形成するステップと、を含み、
    前記窒化ガリウム層が第１導電型を有し、前記電子移動層が設置された位置に導電チャンネル領域を形成するためのものであり、前記導電チャンネル領域の電子移動度が前記窒化ガリウム層の電子移動度より高く、
    前記アノードは、前記窒化ガリウム層及び複数の前記第２導電型領域の上に形成され、前記カソードは、前記窒化ガリウム基板の表面に形成され、第１カソード及び第２カソードを含み、前記窒化ガリウム層及び各前記窒化ガリウム突起構造は前記第１カソードと前記第２カソードの間に位置することを特徴とする窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法。
  12. 前記電子移動層を形成するステップは、窒化アルミニウムガリウム層をエピタキシャルによって形成することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法。
  13. 前記窒化ガリウム層を形成するステップは、エピタキシャルによって行われ、前記窒化ガリウム層の頂部から下へ一つの前記凹溝に入る第２導電型領域を複数形成するステップは、エピタキシャルによって第２導電型窒化ガリウム領域を形成することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法。
  14. 前記窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆うように前記電子移動層を形成するステップにおいて、形成された前記電子移動層はグラフェン層であることを特徴とする、請求項１１に記載の窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法。
  15. 前記窒化ガリウム突起構造の頂部及び側面を覆うように前記電子移動層を形成するステップにおいて、形成された前記電子移動層はカーボンナノチューブであることを特徴とする、請求項１１に記載の窒化ガリウムパワーデバイスの製造方法。
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