(57)【要約】【課題】耐圧特性を向上させ且つリーク電流を低減することが可能な半導体装置、半導体装置の製造方法および半導体装置のリーク電流低減方法を提供する。【解決手段】ＨＦＥＴ１００は、支持基板であるサファイア基板１０１と、サファイア基板１０１上のバッファ層１０２と、バッファ層１０２上のキャリア走行層１０３と、キャリア走行層１０３上のキャリア供給層１０４と、キャリア供給層１０４上に離間して設けられたソース１０６ｓおよびドレイン１０６ｄと、キャリア供給層１０４上におけるソース１０６ｓとドレイン１０６ｄとの間に設けられたゲート１０７と、キャリア供給層１０４上を覆う絶縁膜１０５と、を備える。キャリア供給層１０４は、カーボン濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層と、
前記第１化合物半導体層上の少なくとも一部に形成され、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層と、
を有し、
前記第２化合物半導体層は、カーボン濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、
前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層と、
前記第１化合物半導体層上の少なくとも一部に形成され、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層と、
を有し、
前記第２化合物半導体層は、カーボン濃度が４×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、
前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−６Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記第１化合物半導体層は、Ａｌｘ１Ｉｎｙ１Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｎ（０≦ｘ１≦１、０≦ｙ１≦１、ｘ１＋ｙ１≦１）からなり、
前記第２化合物半導体層は、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きいＡｌｘ２Ｉｎｙ２Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｎ（０≦ｘ２≦１、０≦ｙ２≦１、ｘ２＋ｙ２≦１）からなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
ダイオードまたは電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１化合物半導体層は、シリコン基板、サファイア基板、炭化珪素基板、または、窒化ガリウム基板上に直接形成されるか、あるいは前記シリコン基板、前記サファイア基板、前記炭化珪素基板、または、前記窒化ガリウム基板上に設けられたバッファ層上に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の半導体装置。
【請求項６】
支持基板上に窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層を形成する第１化合物半導体層形成工程と、
前記第１化合物半導体層上に、カーボン濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層を形成する第２化合物半導体層形成工程と、
を含み、
前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
支持基板上に窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層を形成する第１化合物半導体層形成工程と、
前記第１化合物半導体層上に、カーボン濃度が４×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層を形成する第２化合物半導体層形成工程と、
を含み、
前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−６Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２化合物半導体層形成工程は、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい化合物半導体膜の成長中にカーボン原子をドーピングする方法、前記化合物半導体膜を成長した後にイオン注入により該化合物半導体膜中にカーボン原子をドーピングする方法、および、前記化合物半導体膜を成長した後に熱拡散により該化合物半導体膜中にカーボン原子をドーピングする方法の何れかで前記第２化合物半導体層を形成することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層と、該第１化合物半導体層上の少なくとも一部に形成され、該第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層と、を含む半導体装置のリーク電流低減方法であって、
前記第２化合物半導体層に、濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下となるようにカーボンをドーピングすることを特徴とする半導体装置のリーク電流低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法および半導体装置のリーク電流低減方法に関し、特に２次元電子ガスを発生させるヘテロ接合界面を形成する異なるバンドギャップエネルギーの化合物半導体層を備えた半導体装置、半導体装置の製造方法および半導体装置のリーク電流低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化物系化合物半導体を用いて形成された電子デバイスは、直接遷移性などの化合物半導体材料が本質的に備えた特性から、高耐圧素子や高速動作素子として有望視されている。かかる電子デバイスとしては、近年、電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、単にＦＥＴという）の一種である高電子移動度トランジスタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下単にＨＥＭＴという）が存在する。ＨＥＭＴは、例えば窒化物系化合物半導体よりなるキャリア走行層と、キャリア走行層よりもバンドギャップエネルギーの大きい窒化物系化合物半導体よりなるキャリア供給層と、の積層構造を備え、この積層構造におけるヘテロ接合界面付近で発生した２次元電子ガスをキャリアとして用いている（例えば以下に示す特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような積層構造を備えた電子デバイスのうち、特にＧａＮ（窒化ガリウム）系半導体を用いたＭＥＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦＥＴ）やＨＦＥＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ＦＥＴ）などは、その特性上、マイクロ波帯やリ波帯のパワーデバイスとして利用することが有効と考えられ、高効率のインバータやコンバータへの適用が期待されている。
【０００４】
ＧａＮ系半導体を用いた高効率のインバータやコンバータを実現するためには、小型で高信頼性および低損失を実現した電子デバイスを開発する必要がある。そこで、この種の半導体デバイスでは、ゲート・ドレイン間耐圧の向上、チャネル層の高キャリア密度化、および、コンタクト抵抗の低減が重要なポイントとなる。
【０００５】
例えばゲート・ドレイン間耐圧を向上させる方法としては、キャリア供給層の抵抗を高くしてオフ時におけるソース・ドレイン間の抵抗を大きくすることが考えられる。ただし、キャリア供給層として例えば混晶であるＡｌＧａＮ層を用いた場合、Ａｌ原子が活性な状態であるため、酸素などのｎ型の不純物を取り込み易いので、リーク電流が増えるという問題がある。そこで、従来では、ＧａＮ層中やＡｌＧａＮ層中にＭｇ（マグネシウム）やＦｅ（鉄）などのｐ型の不純物をドーピングすることで、取り込まれたｎ型の不純物を補償してキャリア供給層の抵抗値を高くすることが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＭｇやＦｅなどの不純物は、膜中で拡散し易く、また、表面への偏折などの問題を生じさせる。さらに、出力電流特性の再現性を劣化させる現象である電流コラプスを生じさせ易い。このため、ＭｇやＦｅなどの不純物をキャリア供給層にドーピングする方法では、安定した動作特性の電子デバイスを実現することが困難であるという問題が存在した。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、耐圧特性を向上させ且つリーク電流を低減することが可能な半導体装置、半導体装置の製造方法および半導体装置のリーク電流低減方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明による半導体装置は、窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層と、前記第１化合物半導体層上の少なくとも一部に形成され、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層と、を有し、前記第２化合物半導体層が、カーボン濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴としている。
【００１０】
上記した本発明による半導体装置は、窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層と、前記第１化合物半導体層上の少なくとも一部に形成され、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層と、を有し、前記第２化合物半導体層が、カーボン濃度が４×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−６Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴としている。
【００１１】
上記した本発明による半導体装置は、前記第１化合物半導体層が、Ａｌｘ１Ｉｎｙ１Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｎ（０≦ｘ１≦１、０≦ｙ１≦１、ｘ１＋ｙ１≦１）からなり、前記第２化合物半導体層は、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きいＡｌｘ２Ｉｎｙ２Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｎ（０≦ｘ２≦１、０≦ｙ２≦１、ｘ２＋ｙ２≦１）からなることを特徴としている。
【００１２】
上記した本発明による半導体装置は、ダイオードまたは電界効果トランジスタであることを特徴としている。
【００１３】
上記した本発明による半導体装置は、窒化物系化合物半導体からなる前記第１化合物半導体層は、シリコン基板、サファイア基板、炭化珪素基板、または、窒化ガリウム基板上に直接形成されるか、あるいは前記シリコン基板、前記サファイア基板、前記炭化珪素基板、または、窒化ガリウム基板上に設けられたバッファ層上に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明による半導体装置の製造方法は、支持基板上に窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層を形成する第１化合物半導体層形成工程と、前記第１化合物半導体層上に、カーボン濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層を形成する第２化合物半導体層形成工程と、を含み、前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴としている。
【００１５】
上記した本発明による半導体装置の製造方法は、支持基板上に窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層を形成する第１化合物半導体層形成工程と、前記第１化合物半導体層上に、カーボン濃度が４×１０１７ｃｍ−３以上であり、かつ、カーボン濃度が１×１０２０ｃｍ−３以下であり、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層を形成する第２化合物半導体層形成工程と、を含み、前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成した場合、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−６Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴としている。
【００１６】
上記した本発明による半導体装置の製造方法は、前記第２化合物半導体層形成工程が、前記第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい化合物半導体膜の成長中にカーボン原子をドーピングする方法、前記化合物半導体膜を成長した後にイオン注入により該化合物半導体膜中にカーボン原子をドーピングする方法、および、前記化合物半導体膜を成長した後に熱拡散により該化合物半導体膜中にカーボン原子をドーピングする方法の何れかで前記第２化合物半導体層を形成することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明による半導体装置のリーク電流低減方法は、窒化物系化合物半導体からなる第１化合物半導体層と、該第１化合物半導体層上の少なくとも一部に形成され、該第１化合物半導体層よりもバンドギャップエネルギーが大きい窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層と、を含む半導体装置のリーク電流低減方法であって、前記第２化合物半導体層に、濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下となるようにカーボンをドーピングすることを特徴としている。その結果、前記第２化合物半導体層上に該第２化合物半導体層との間にショットキー界面を形成する金属膜を形成することで、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流を１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、窒化物系化合物半導体からなる第２化合物半導体層中に、例えばＭｇやＦｅと比較して膜中での拡散や表面への偏折などの問題や電流コラプスの問題を生じさせにくいカーボン（Ｃ）を２×１０１７ｃｍ−３以上ドーピングしているため、安定した動作特性の半導体装置および半導体装置の製造方法を実現することが可能となる。また、第２化合物半導体層におけるカーボン濃度を１×１０２０ｃｍ−３以下とし、ソース・ドレイン間の逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの、ショットキー界面を形成する第２化合物半導体層および金属膜に流れる逆方向リーク電流を１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下としているため、十分な耐圧特性を得られる半導体装置および半導体装置の製造方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１によるＨＦＥＴの層構造を示す断面図である。
【図２−１】図２−１は、本発明の実施の形態１によるＨＦＥＴの製造プロセスを示す図である（その１）。
【図２−２】図２−２は、本発明の実施の形態１によるＨＦＥＴの製造プロセスを示す図である（その２）。
【図２−３】図２−３は、本発明の実施の形態１によるＨＦＥＴの製造プロセスを示す図である（その３）。
【図２−４】図２−４は、本発明の実施の形態１によるＨＦＥＴの製造プロセスを示す図である（その４）。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１の変形例１によるＨＦＥＴの製造プロセスを示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１の変形例２によるＨＦＥＴの製造プロセスを示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１によるＨＦＥＴにおけるキャリア供給層中のカーボン（Ｃ）濃度とゲートリーク電流との関係を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２によるＳＢＤの層構造を示す断面図である。
【図７−１】図７−１は、本発明の実施の形態２によるＳＢＤの製造プロセスを示す図である（その１）。
【図７−２】図７−２は、本発明の実施の形態２によるＳＢＤの製造プロセスを示す図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。
【００２１】
＜実施の形態１＞
以下、本発明による半導体装置としてのＨＦＥＴ１００を図面と共に詳細に説明する。
【００２２】
（構成）
図１は、本実施の形態によるＨＦＥＴ１００の層構造を示す断面図である。なお、図１では、支持基板であるサファイア基板１０１の上面に対して垂直な面であってチャネル長方向と平行な面でＨＦＥＴ１００を切断した場合の断面構造を示す。
【００２３】
図１に示すように、ＨＦＥＴ１００は、支持基板であるサファイア基板１０１と、サファイア基板１０１上のバッファ層１０２と、バッファ層１０２上のキャリア走行層１０３（第１化合物半導体層）と、キャリア走行層１０３上のキャリア供給層１０４（第２化合物半導体層）と、キャリア供給層１０４上に離間して設けられたソース電極１０６ｓおよびドレイン電極１０６ｄと、キャリア供給層１０４上におけるソース電極１０６ｓとドレイン電極１０６ｄとの間に設けられたゲート電極１０７と、キャリア供給層１０４上を覆う絶縁膜１０５と、を備える。
【００２４】
支持基板としては、サファイア基板１０１の他に、例えばシリコン（１１１）基板、炭化珪素（ＳｉＣ）基板、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板など、種々の基板を使用することができる。
【００２５】
バッファ層１０２は、上層に成長させるキャリア走行層１０３とサファイア基板１０１との格子定数差による相互作用を緩衝し、両者の接合強度を向上するための層である。このようなバッファ層１０２には、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）薄膜とＧａＮ薄膜とが交互に複数重ねられた積層膜を用いることができる。この際、サファイア基板１０１の直上をＡｌＮ薄膜とし、ＧａＮ膜であるキャリア走行層１０３の直下をＧａＮ薄膜とすることが好ましい。これにより、バッファ層１０２とサファイア基板１０１との接合強度、および、バッファ層１０２とキャリア走行層１０３との接合強度を高くすることができる。なお、本発明では、バッファ層１０２の上に形成する半導体層（本実施の形態ではＧａＮ膜）の材料等に応じてバッファ層１０２の構造および材料を種々変形できることは言うまでもない。
【００２６】
キャリア走行層１０３は、動作時にチャネル層として機能する層であり、例えばアンドープのＧａＮで形成される。ただし、このキャリア走行層１０３は、直上に形成されるキャリア供給層１０４とのバンドギャップエネルギー差等の関係から、若干ｎ型の半導体層として機能する。なお、本発明では、ＧａＮ膜に限らず、例えばＡｌＧａＮやＩｎＧａＮなど、種々のＩＩＩ族窒化物系化合物半導体を用いてキャリア走行層１０３を形成することができる。
【００２７】
キャリア供給層１０４は、キャリア走行層１０３よりもバンドギャップエネルギーが大きく、キャリア走行層１０３とヘテロ接合することでキャリア走行層１０３におけるヘテロ接合界面付近に２次元電子ガス２ＤＥＧを発生させるためのキャリア供給層であり、例えばＡｌＧａＮで形成される。
【００２８】
このように本実施の形態によるＨＦＥＴ１００は、キャリア走行層１０３とキャリア供給層１０４とが積層されてなるＨＥＭＴ構造を備えている。このため、バンドギャップエネルギーが小さい方のキャリア走行層１０３の上面付近には、ヘテロ接合による結晶歪みに基づくピエゾ圧電効果によって２次元電子ガス２ＤＥＧが発生する。ＨＦＥＴ１００は、このキャリア走行層１０３に発生した２次元電子ガス２ＤＥＧをキャリアとして用いる。言い換えれば、多数キャリアを電流の輸送に用いた構成を有している。このため、高速動作およびオン特性に優れた特徴を備える。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ＡｌＧａＮ膜で形成されたキャリア供給層１０４にｎ型のキャリアを補償する不純物としてカーボン（Ｃ）がドーピングされている。不純物としてのＣは、例えばＭｇやＦｅと比較して、膜中での拡散や表面への偏折などの問題、および、電流コラプスの問題を生じさせにくいため、安定した動作特性を得ることが可能となる。なお、キャリア供給層１０４中のＣ濃度は、例えば２×１０１７ｃｍ−３程度以上とすることが好ましい。これにより、後述するように、効率的にゲートリーク電流を抑えることが可能となるため、耐圧特性が向上され且つリーク電流が低減されたＨＦＥＴ１００を実現することができる。ただし、キャリア供給層１０４中のカーボン（Ｃ）濃度は、１×１０２０ｃｍ−３以下であることが好ましい。また、キャリア供給層１０４上にこのキャリア供給層１０４とショットキー界面を形成する金属膜（例えば後述するゲート１０７）を形成した場合、例えばソース・ドレイン間の逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下であることが好ましい。これにより、ソース・ドレイン間の抵抗値が低下してゲート・ドレイン間の耐圧が劣化することを防止できる。さらには、キャリア供給層１０４上にこのキャリア供給層１０４とショットキー界面を形成する金属膜（例えばゲート１０７）を形成した場合、例えばソース・ドレイン間の逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−６Ａ／ｃｍ２以下となるようにすることで、ゲート・ドレイン間の耐圧をより向上することが可能となる。
【００３０】
キャリア供給層１０４上に離間して設けられたソース電極１０６ｓおよびドレイン電極１０６ｄは、キャリア供給層１０４とオーミック接触する、または、接触抵抗が十分に小さい状態で接触する電極であり、例えば下層から順にチタニウム（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）と金（Ａｕ）とが積層された積層金属膜（以下、この積層金属膜をＴｉ／Ａｌ／Ａｕ膜という）を用いて形成される。ただし、本発明ではこれに限定されず、例えばチタニウム（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、インジウム（Ｉｎ）、タンタル（Ｔａ）のうち少なくとも一つを含む金属膜、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｔａのうち少なくとも一つを含む合金よりなる金属膜、または、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａのうち少なくとも一つを含むシリサイド合金よりなる金属膜のうち、少なくとも１つを含む金属膜など、上記条件を満たす金属材料であれば如何なるものを用いてもよい。
【００３１】
また、ゲート電極１０７は、キャリア供給層１０４とショットキー接触する電極であり、例えば下層から順に白金（Ｐｔ）とＡｕとが積層された積層金属膜（以下、この積層金属膜をＰｔ／Ａｕ膜という）を用いて形成される。ただし、本発明はこれに限定されず、例えばニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち少なくとも一つを含む金属膜、または、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ａｌのうち少なくとも一つを含む合金よりなる金属膜のうち、少なくとも１つを含む金属膜など、上記条件を満たす金属材料であれば如何なるものを用いても良い。
【００３２】
絶縁膜１０５は、下層に形成したＨＦＥＴ素子を電気的および物理的に保護するための
保護膜であり、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜で構成される。ただし、これに限
定されず、種々の絶縁膜を用いることが可能である。
【００３３】
（製造方法）
次に、本実施の形態によるＨＦＥＴ１００の製造方法を、図面を用いて詳細に説明する。図２−１〜図２−４は、本実施の形態によるＨＦＥＴ１００の製造プロセスを示す図である。
【００３４】
図２−１に示すように、本製造方法では、まず、支持基板としてのサファイア基板１０１上にＡｌＮ薄膜とＧａＮ薄膜とを交互に複数層成膜することで、膜厚が例えば２０ｎｍ程度のバッファ層１０２を形成する。続いて、バッファ層１０２上にＧａＮ膜を成膜することで、膜厚が例えば１μｍ程度のキャリア走行層１０３を形成する。なお、バッファ層１０２中の各薄膜およびキャリア走行層１０３であるＧａＮ膜の成膜には、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いることができる。ただし、これに限定されず、例えばハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）など、種々の成膜方法を用いてよい。
【００３５】
次に、図２−２に示すように、キャリア走行層１０３上にＡｌ０．２５Ｇａ０．７５Ｎ膜を成膜することで、膜厚が例えば２５ｎｍ程度のキャリア供給層１０４を形成する。キャリア供給層１０４であるＡｌＧａＮ膜の成膜には、キャリア走行層１０３と同様に、ＭＯＣＶＤ法の他、例えばＨＶＰＥ法やＭＢＥ法などの種々の成膜方法を用いることができる。ただし、本実施の形態では、膜中のカーボン（Ｃ）濃度が２×１０１７ｃｍ−３程度以上、例えば２．５×１０１７ｃｍ−３程度となるようにキャリア供給層１０４を形成する。アクセプタとしてカーボン（Ｃ）を含むキャリア供給層１０４は、例えばＭＯＣＶＤ法を用いる場合、有機金属元素に含まれる炭素（Ｃ）によるオートドーピングにより形成することができる。
【００３６】
以上のようにサファイア基板１０１上にバッファ層１０２を挟んでキャリア走行層１０３とキャリア供給層１０４とからなるＨＥＭＴ構造の積層膜を形成すると、次に、キャリア供給層１０４上に例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）または窒化シリコン（ＳｉＮ）を堆積することで絶縁膜１０５を形成する。なお、ＳｉＯ２またはＳｉＮの堆積には、例えば化学気相成長法（ＣＶＤ法）を用いることができる。
【００３７】
続いて、フォトレジストＲ１をエッチングマスクとして用いるフォトリソグラフィ工程によって絶縁膜１０５をパターニングすることで、図２−３に示すように、絶縁膜１０５における離間した２つの領域にキャリア供給層１０４をそれぞれ露出させる開口Ａ１を形成する。この際、キャリア供給層１０４との選択比が十分に取れるエッチャントおよびエッチング条件を用いて絶縁膜１０５をパターニングすることが好ましい。例えば絶縁膜１０５をシリコン酸化膜で形成した場合、エッチャントには、フッ酸溶液を用いることができる。また、シリコン窒化膜で形成した場合、エッチャントには、例えばリン酸溶液を用いることができる。
【００３８】
続いて、例えばリフトオフ法を用いることで、開口Ａ１内にキャリア供給層１０４とオーミック接触するソース電極１０６ｓおよびドレイン電極１０６ｄをそれぞれ形成する。なお、リフトオフ時の犠牲層には、上記フォトレジストＲ１を用いることができる。また、ソース電極１０６ｓおよびドレイン電極１０６ｄは、上述したように例えばＴｉ／Ａｌ／Ａｕ膜で形成することができる。さらに、ソース電極１０６ｓおよびドレイン電極１０６ｄは、キャリア供給層１０４とオーミック接触していずとも、十分に小さい接触抵抗で接触していればよい。
【００３９】
次に、フォトレジストＲ２をエッチングマスクとして用いるフォトリソグラフィ工程によって絶縁膜１０５をパターニングすることで、図２−４に示すように、絶縁膜１０５におけるソース１０６ｓおよびドレイン１０６ｄで挟まれた領域の一部に開口Ａ２を形成する。続いて、例えばリフトオフ法を用いることで、開口Ａ２内にキャリア供給層１０４とショットキー接触するゲート電極１０７を形成する。なお、リフトオフ時の犠牲層には、上記フォトレジストＲ２を用いることができる。また、ゲート電極１０７は、上述したように例えばＰｔ／Ａｕ膜で形成することができる。これにより、図１に示す層構造を備えたＨＦＥＴ１００が製造される。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、キャリア供給層１０４に、例えばＭｇやＦｅと比較して膜中での拡散や表面への偏折などの問題や電流コラプスの問題を生じさせにくいカーボン（Ｃ）を２×１０１７ｃｍ−３以上ドーピングしているため、安定した動作特性のＨＦＥＴ１００を実現することが可能となる。
【００４１】
すなわち、キャリア走行層１０３（第１化合物半導体層）と、キャリア走行層１０３上の少なくとも一部に形成され、キャリア走行層１０３よりもバンドギャップエネルギーが大きいキャリア供給層１０４（第２化合物半導体層）と、を含むＨＦＥＴ１００において、キャリア供給層１０４に、濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下となるようにカーボン（Ｃ）をドーピングした。また、キャリア供給層１０４上にキャリア供給層１０４との間にショットキー界面を形成するゲート１０７を形成し、かつ、逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流を１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下とした。これにより、ＨＦＥＴ１００におけるリーク電流を限定することが可能となるため、ＨＥＭＴ１００の耐圧特性を向上させることが可能となる。
【００４２】
例えばゲート・ドレイン間に逆バイアスの電位差を与えてＨＦＥＴ１００をオフさせた場合、具体的にはドレイン電圧を０Ｖとし、ゲート電圧をマイナスとした場合、ＨＦＥＴ１００のゲート・ドレイン間に流れるゲートリーク電流は１×１０−４Ａ／ｃｍ２程度と良好な値が得られた。なお、この際のゲート電圧を−１０Ｖとし、ソース・ドレイン間電圧を２００Ｖとした。
【００４３】
また、図５に、本実施の形態によるＨＦＥＴ１００におけるキャリア供給層１０４中のカーボン（Ｃ）濃度とゲートリーク電流との関係を示す。図５から明らかなように、キャリア供給層１０４中のカーボン（Ｃ）濃度が高いほど、ゲートリーク電流が抑えられている。例えばカーボン（Ｃ）濃度が１×１０１７ｃｍ−３程度だとゲートリーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２程度であるのに対し、カーボン（Ｃ）濃度が２．５×１０１７ｃｍ−３程度のときゲートリーク電流が１×１０−５Ａ／ｃｍ２程度と低減され、さらにカーボン（Ｃ）濃度が５×１０１７ｃｍ−３程度のときゲートリーク電流が１×１０−７Ａ／ｃｍ２程度とより低減された。
【００４４】
これらのことから、キャリア供給層１０４中のカーボン（Ｃ）濃度を２×１０１７ｃｍ−３以上とすることで、ゲートリーク電流を効率よく抑えられ、耐圧特性が向上され且つリーク電流が低減されたＨＦＥＴ１００を実現できることが判った。
【００４５】
また、本実施の形態では、キャリア供給層１０４上にこのキャリア供給層１０４とショットキー界面を形成する金属膜（例えばゲート電極１０７に相当）を形成した場合、例えばソース・ドレイン間の逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下となるようにすることで、ソース・ドレイン間の抵抗値の低下を抑制できるため、ゲート・ドレイン間の耐圧が劣化することを防止できる。さらには、キャリア供給層１０４中のカーボン（Ｃ）濃度を４×１０１７ｃｍ−３以上とし、キャリア供給層１０４上にこのキャリア供給層１０４とショットキー界面を形成する金属膜（例えばゲート１０７に相当）を形成した場合、例えばソース・ドレイン間の逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−６Ａ／ｃｍ２以下となるようにすることで、ゲート・ドレイン間の耐圧をより向上することが可能となる。
【００４６】
（変形例１）
次に、本実施の形態によるＨＦＥＴ１００の他の製造方法を、以下に変形例１として説明する。本変形例１では、イオン注入によりカーボン（Ｃ）がドーピングされたキャリア供給層１０４を形成する。すなわち、例えばＭＯＣＶＤ法を用いてアンドープのＡｌＧａＮ膜を成膜し、続いて、図３に示すように、ＡｌＧａＮ膜にＣイオンを注入後、膜中のカーボン（Ｃ）原子を熱拡散する。これにより、膜中のカーボン（Ｃ）濃度が２×１０１７ｃｍ−３程度以上、例えば２．５×１０１７ｃｍ−３程度のキャリア供給層１０４が形成される。この際、カーボンイオンの加速エネルギーを連続的または段階的に変化させることで、キャリア供給層１０４内のカーボン（Ｃ）原子のプロファイルが均一となるように調整してもよい。なお、他の構成および製造方法は、上記実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４７】
（変形例２）
次に、本実施の形態によるＨＦＥＴ１００の他の製造方法を、以下に変形例２として説明する。本変形例２では、アンドープのＡｌＧａＮ膜上にカーボン（Ｃ）リッチの膜を形成し、この膜からＡｌＧａＮ膜へカーボン（Ｃ）原子をドリフトさせることで、カーボン（Ｃ）がドーピングされたキャリア供給層１０４を形成する。すなわち、例えばＭＯＣＶＤ法を用いてアンドープのＡｌＧａＮ膜を成膜し、続いて、ＡｌＧａＮ層上にグラファイトなどを形成することでカーボン（Ｃ）を多く含むカーボンソース膜１０４Ａを形成する。次に、カーボンソース膜１０４Ａ上にシリコン酸化膜などの拡散防止膜１０４Ｂを形成し、続いて、図４に示すように、アニーリングによりカーボンソース膜１０４Ａを加熱することで、カーボンソース膜１０４ＡからＡｌＧａＮ層へカーボン（Ｃ）原子を熱ドリフトさせる。これにより、膜中のカーボン（Ｃ）濃度が２×１０１７ｃｍ−３程度以上、例えば２．５×１０１７ｃｍ−３程度のキャリア供給層１０４が形成される。この際、チャンバ内に電界を形成することで、カーボン（Ｃ）原子のＡｌＧａＮ層へのドリフトを促してもよい。なお、他の構成および製造方法は、上記実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４８】
＜実施の形態２＞
以下、本発明による半導体装置としてのショットキーバリアダイオード（Ｓｈｏｔｔｋｙ  Ｂａｒｒｉｅｒ  ｄｉｏｄｅ：以下、単にＳＢＤという）２００を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の説明において、上記実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
（構成）
図６は、本実施の形態によるＳＢＤ２００の層構造を示す断面図である。なお、図６では、支持基板であるサファイア基板１０１の上面に対して垂直な面であってチャネル長方向と平行な面でＳＢＤ２００を切断した場合の断面構造を示す。
【００５０】
図６に示すように、ＳＢＤ２００は、支持基板であるサファイア基板１０１と、サファイア基板１０１上のバッファ層１０２と、バッファ層１０２上のキャリア走行層１０３（第１化合物半導体層）と、キャリア走行層１０３上のキャリア供給層１０４（第２化合物半導体層）と、キャリア供給層１０４上に離間して設けられたアノード電極ＡＮおよびカソード電極ＣＡと、キャリア供給層１０４上を覆う絶縁膜１０５と、を備える。
【００５１】
この構成において、サファイア基板１０１とバッファ層１０２とキャリア走行層１０３とキャリア供給層１０４と絶縁膜１０５とは、上記実施の形態１における構成と同様である。すなわち、本実施の形態においても、ＡｌＧａＮ膜で形成されたキャリア供給層１０４にｎ型の不純物としてカーボン（Ｃ）がドーピングされており、そのＣ濃度が例えば２×１０１７ｃｍ−３程度以上とされている。
【００５２】
キャリア供給層１０４上のアノード電極ＡＮは、キャリア供給層１０４とショットキー接触する電極であり、例えば下層から順に白金（Ｐｔ）とＡｕとが積層されたＰｔ／Ａｕ膜を用いて形成される。ただし、本発明はこれに限定されず、例えばニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち少なくとも一つを含む金属膜、または、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ａｌのうち少なくとも一つを含む合金よりなる金属膜のうち、少なくとも１つを含む金属膜など、上記条件を満たす金属材料であれば如何なるものを用いても良い。
【００５３】
また、キャリア供給層１０４上のカソード電極ＣＡは、キャリア供給層１０４とオーミック接触する電極であり、例えば下層から順にチタニウム（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）と金（Ａｕ）とが積層されたＴｉ／Ａｌ／Ａｕ膜を用いて形成される。ただし、本発明ではこれに限定されず、例えばチタニウム（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）、鉛（Ｐｂ）、クロム（Ｃｒ）、インジウム（Ｉｎ）、タンタル（Ｔａ）のうち少なくとも一つを含む金属膜、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｔａのうち少なくとも一つを含む合金よりなる金属膜、または、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａのうち少なくとも一つを含むシリサイド合金よりなる金属膜のうち、少なくとも１つを含む金属膜など、上記条件を満たす金属材料であれば如何なるものを用いてもよい。
【００５４】
（製造方法）
次に、本実施の形態によるＳＢＤ２００の製造方法を、図面を用いて詳細に説明する。ただし、上記実施の形態１による製造方法と同様の工程については、その説明を引用することで、重複する説明を省略する。図７−１および図７−２は、本実施の形態によるＳＢＤ２００の製造プロセスを示す図である。
【００５５】
本製造方法では、まず、上記実施の形態１において図２−１および図２−２を用いて説明した工程と同様の工程を経ることで、サファイア基板１０１上にバッファ層１０２を挟んでキャリア走行層１０３とキャリア供給層１０４とからなるＨＥＭＴ構造の積層膜を形成する。
【００５６】
次に、本製造方法では、キャリア供給層１０４上に例えばＳｉＯ２またはＳｉＮを堆積することで絶縁膜１０５を形成し、続いて、フォトレジストＲ３をエッチングマスクとして用いるフォトリソグラフィ工程によって絶縁膜１０５をパターニングすることで、図７−１に示すように、キャリア供給層１０４の一部を露出させる開口Ａ３を絶縁膜１０５に形成する。なお、絶縁膜１０５のパターニング方法は、図２−３または図２−４の説明において触れた方法と同様である。
【００５７】
続いて、例えばリフトオフ法を用いることで、開口Ａ３内にキャリア供給層１０４とオーミック接触するカソード電極ＣＡを形成する。なお、リフトオフ時の犠牲層には、上記フォトレジストＲ３を用いることができる。また、カソード電極ＣＡは、上述したように例えばＴｉ／Ａｌ／Ａｕ膜で形成することができる。さらに、カソード電極ＣＡは、キャリア供給層１０４とオーミック接触していずとも、十分に小さい接触抵抗で接触していればよい。
【００５８】
次に、フォトレジストＲ４をエッチングマスクとして用いるフォトリソグラフィ工程によって絶縁膜１０５をパターニングすることで、図７−２に示すように、キャリア供給層１０４の一部を露出させる開口Ａ４を絶縁膜１０５に形成する。なお、絶縁膜１０５のパターニング方法は、図２−３または図２０４の説明において触れた方法と同様である。
【００５９】
続いて、例えばリフトオフ法を用いることで、開口Ａ４内にキャリア供給層１０４とショットキー接触するアノード電極ＡＮを形成する。なお、リフトオフ時の犠牲層には、上記フォトレジストＲ４を用いることができる。また、アノード電極ＡＮは、上述したように例えばＰｔ／Ａｕ膜で形成することができる。これにより、図６に示す層構造を備えたＳＢＤ２００が製造される。
【００６０】
以上のように、本実施の形態によれば、キャリア供給層１０４に、例えばＭｇやＦｅと比較して膜中での拡散や表面への偏折などの問題や電流コラプスの問題を生じさせにくいカーボン（Ｃ）を２×１０１７ｃｍ−３以上ドーピングしているため、安定した動作特性のＳＢＤ２００を実現することが可能となる。
【００６１】
ここで、例えばカーボン（Ｃ）濃度を１×１０１７ｃｍ−３程度とした場合、逆方向バイアス電圧が２００Ｖのときの逆方向リーク電流は１×１０−４Ａ／ｃｍ２程度であったのに対し、カーボン（Ｃ）濃度を２．５×１０１７ｃｍ−３程度とした場合、逆方向バイアス電圧が２００Ｖのときの逆方向リーク電流は１×１０−５Ａ／ｃｍ２程度と低減された。さらに、カーボン（Ｃ）濃度を５×１０１７ｃｍ−３程度とすることで逆方向バイアス電圧２００Ｖのときの逆方向リーク電流は１×１０−７Ａ／ｃｍ２程度とより低減された。
【００６２】
これらのことから、キャリア供給層１０４中のカーボン（Ｃ）濃度を２×１０１７ｃｍ−３以上とすることで、逆方向リーク電流を効率よく抑えられ、耐圧特性が向上され且つリーク電流が低減されたＳＢＤ２００を実現できることが判った。
【００６３】
また、本実施の形態では、キャリア供給層１０４上にこのキャリア供給層１０４とショットキー界面を形成する金属膜（例えばアノード電極ＡＮに相当）を形成した場合、例えば逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−４Ａ／ｃｍ２以下となるようにすることで、アノード・カソード間の抵抗値の低下を抑制できるため、ＳＢＤ２００の耐圧が劣化することを防止できる。さらには、キャリア供給層１０４中のカーボン（Ｃ）濃度を４×１０１７ｃｍ−３以上とし、キャリア供給層１０４上にこのキャリア供給層１０４とショットキー界面を形成する金属膜（例えばアノード電極ＡＮに相当）を形成した場合、例えば逆方向バイアス電圧を２００Ｖとしたときの逆方向リーク電流が１×１０−６Ａ／ｃｍ２以下となるようにすることで、ＳＢＤ２００の耐圧をより向上することが可能となる。
【００６４】
すなわち、キャリア走行層１０３（第１化合物半導体層）と、キャリア走行層１０３上の少なくとも一部に形成され、キャリア走行層１０３よりもバンドギャップエネルギーが大きいキャリア供給層１０４（第２化合物半導体層）と、を含むＳＢＤ２００において、キャリア供給層１０４に、濃度が２×１０１７ｃｍ−３以上１×１０２０ｃｍ−３以下となるようにカーボン（Ｃ）をドーピングすることで、キャリア供給層１０４上にキャリア供給層１０４との間にショットキー界面を形成するアノード電極ＡＮを形成し、かつ、逆方向下とした。これにより、ＳＢＤ２００におけるリーク電流を限定することが可能となるため、ＳＢＤ２００の耐圧特性を向上させることが可能となる。
【００６５】
なお、本実施の形態においても、上記実施の形態１において図３または図４を用いて説明したように、種々の方法を用いてカーボン（Ｃ）がドーピングされたキャリア供給層１０４を形成することが可能である。
【００６６】
また、上記実施の形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。
【００６７】
なお、上記実施の形態１および２では、キャリア走行層１０３をＧａＮ膜で形成し、キャリア供給層１０４をＡｌＧａＮ膜で形成したが、本発明はこれらに限定されず、他の元素を適宜添加したＩＩＩ族窒化物系化合物半導体を用いて各層を形成してもよい。例えばキャリア走行層１０３は、Ａｌｘ１Ｉｎｙ１Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｎ（０≦ｘ１≦１、０≦ｙ１≦１、ｘ１＋ｙ１≦１）などのＩＩＩ族窒化物系化合物半導体を用いて形成することができる。また、キャリア供給層１０４は、キャリア走行層１０３よりもバンドギャップエネルギーが大きいＡｌｘ２Ｉｎｙ２Ｇａ１−ｘ２−ｙ２Ｎ（０≦ｘ２≦１、０≦ｙ２≦１、ｘ２＋ｙ２≦１）などのＩＩＩ族窒化物系化合物半導体を用いて形成することができる。
【００６８】
さらに、上記実施の形態１および２では、キャリア走行層１０３やキャリア供給層１０４などに用いられるＩＩＩ族窒化物系化合物半導体としてＡｌｘ１Ｉｎｙ１Ｇａ１−ｘ１−ｙ１Ｎ（０≦ｘ１≦１、０≦ｙ１≦１、ｘ１＋ｙ１≦１）を例に挙げたが、本発明はこれに限定されず、他の化合物半導体を用いて形成することも可能であることは言うまでもない。例えば、Ｖ族元素として、窒素（Ｎ）の他にヒ素（Ａｓ）やリン（Ｐ）を少量含む場合も、本発明を適用することが可能である。
【００６９】
さらにまた、上記実施の形態１では、本発明による半導体素子としてＦＥＴの一種であるＨＦＥＴを例に挙げたが、本発明はこれに限定されず、ＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦＥＴ）やＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦＥＴ）やＭＥＳＦＥＴなどの、種々のＦＥＴに対して本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  ＨＦＥＴ
１０１  サファイア基板
１０２  バッファ層
１０３  キャリア走行層
１０４  キャリア供給層
１０４Ａ  カーボンソース膜
１０４Ｂ  拡散防止膜
１０５  絶縁膜
１０６ｄ  ドレイン電極
１０６ｓ  ソース電極
１０７  ゲート電極
Ａ１、Ａ２  開口
Ｒ１、Ｒ２  フォトレジスト
２ＤＥＧ  ２次元電子ガス
２００  ＳＢＤ
ＡＮ  アノード電極
ＣＡ  カソード電極
【図１】
2010171416.tif 000003
【図２−１】
2010171416.tif 000004
【図２−２】
2010171416.tif 000005
【図２−３】
2010171416.tif 000006
【図２−４】
2010171416.tif 000007
【図３】
2010171416.tif 000008
【図４】
2010171416.tif 000009
【図５】
2010171416.tif 000010
【図６】
2010171416.tif 000011
【図７−１】
2010171416.tif 000012
【図７−２】
2010171416.tif 000013