(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と
前記基板の上に形成された下地層と、
前記下地層の上に形成された窒化物半導体からなる動作層とを備え、
前記下地層は、複数の窒化物半導体層が積層された積層体であり、遷移金属であるコバルト、ニッケル、ルテニウム、オスミウム、ロジウム及びイリジウムのうちの少なくとも１つを含む遷移金属含有層を有し、
前記下地層は、超格子層を有し、
前記超格子層は、前記遷移金属含有層であり、
前記超格子層は、絶縁体であることを特徴とするトランジスタ。
【請求項２】
前記超格子層は、ＡｌＮ層とＧａＮ層とを含み、
前記超格子層は、前記積層体のうちの最も分極が強い層であることを特徴とする請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項３】
前記超格子層の下側に接する層は、少なくとも上面から０．１μｍの範囲において、前記遷移金属を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のトランジスタ。
【請求項４】
前記超格子層のうちの格子定数が小さい層は、前記遷移金属を含み、前記超格子層のうちの格子定数が大きい層は、前記遷移金属を含まないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトランジスタ。
【請求項５】
前記下地層は、ＡｌＧａＮ層を有し、
前記ＡｌＧａＮ層は、前記遷移金属含有層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のトランジスタ。
【請求項６】
前記積層体は、分極特性が互いに異なる２つの層により形成された界面を有し、
前記界面を形成する２つの層の少なくとも一方は前記遷移金属含有層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のトランジスタ。
【請求項７】
前記積層体のうちの少なくとも１層はＡｌＧａＮ層であり、
前記ＡｌＧａＮ層は、前記積層体のうちの最も分極が強い層であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトランジスタ。
【請求項８】
前記ＡｌＧａＮ層は、前記遷移金属含有層であることを特徴とする請求項７に記載のトランジスタ。
【請求項９】
前記遷移金属含有層は、前記積層体の他の層と比べて炭素含有量が高いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のトランジスタ。
【請求項１０】
前記遷移金属含有層よりも上側の層は、前記遷移金属を含まないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のトランジスタ。
【請求項１１】
前記遷移金属は、メタロセン化合物により前記遷移金属含有層に導入され、
前記メタロセン化合物は、アルキル側鎖を１つ以上有する２対のシクロペンタジエニル基の間に前記遷移金属を挟んだ構造を有し、
前記アルキル側鎖に含まれる炭素原子の数は２個以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のトランジスタ。
【請求項１２】
基板の上に下地層を形成する工程と、
前記下地層の上に窒化物半導体からなる動作層を形成する工程を備え、
前記下地層を形成する工程は、遷移金属であるコバルト、ニッケル、ルテニウム、オスミウム、ロジウム及びイリジウムのうちの少なくとも１つを含有する窒化物半導体層である遷移金属含有層を形成する工程を含み、
前記遷移金属含有層を形成する工程は、メタロセン化合物を熱分解することにより前記窒化物半導体層に前記遷移金属を導入する工程を含み、
前記メタロセン化合物は、アルキル側鎖を１つ以上有する２対のシクロペンタジエニル基の間に前記遷移金属を挟んだ構造を有し、
前記アルキル側鎖に含まれる炭素原子の数は２個以上であることを特徴とするトランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記メタロセン化合物は、融点が５０℃未満であることを特徴とする請求項１２に記載のトランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタ及びその製造方法に関し、特に窒化物半導体を用いたトランジスタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）に代表されるIII族窒化物半導体（以下、窒化物半導体と略す。）は、広いバンドギャップ及び高い絶縁破壊電界を有している。このため、シリコン（Ｓｉ）及び砒化ガリウム（ＧａＡｓ）よりも優れた、高出力トランジスタに用いる新材料として有望視されている。窒化物半導体は、その混晶比率を変えることによって、自由にバンドギャップを変えることができる。このため、互いにバンドギャップが異なる窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）と窒化ガリウム（ＧａＮ）とを接合させたＡｌＧａＮ／ＧａＮへテロ構造を形成することができる。ＡｌＧａＮ／ＧａＮヘテロ接合構造においては、結晶方位の（０００１）面上において自発分極及びピエゾ分極によりヘテロ界面に電荷が生じる。これにより、アンドープの場合にも、シートキャリア濃度を１×１０13ｃｍ-2以上とすることができる。従って、ヘテロ界面に生じた電荷をチャネルとして利用するヘテロ接合電界効果トランジスタ（Hetero-junction Field Effect Transistor：ＨＦＥＴ）は、高い電流密度を実現でき、高出力化が可能である。
【０００３】
ＨＦＥＴは、高出力化と共に高耐圧化が求められている。ＨＦＥＴを高耐圧化する場合には、キャリアである電子又は正孔を輸送する動作層と基板との間に設ける下地層が、高い絶縁性を有している必要がある。下地層の絶縁性を向上させる方法として、下地層を結晶成長させる際にキャリアを捕獲する添加物を添加する方法がある。添加物には、遷移金属である鉄（Ｆｅ）がよく用いられている（例えば、特許文献１〜３及び非特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５１９２０２号公報
【特許文献２】特表２００７−５３４５８０号公報
【特許文献３】特開２００７−１８４３７９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Sten Heikman、他、"Applied Physics Letters"、８１巻、２００２年、ｐ．４３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、Ｆｅを添加することにより下地層の絶縁性を向上させる方法には、下地層以外の層にＦｅが混入してしまうという問題がある。例えば、Ｆｅを供給してＦｅ導入ＧａＮ層を結晶成長させた後、Ｆｅの供給を止めて動作層となるアンドープのＧａＮ層を結晶成長させた場合、アンドープのＧａＮ層にもＦｅが混入する。特に、Ｆｅ導入ＧａＮ層との界面から数百ｎｍの範囲ではＦｅの混入量が非常に多くなる。Ｆｅ導入ＧａＮ層との界面から遠ざかるに従いＦｅの混入量は次第に低下するが、バックグラウンドレベルまでは低下しない。このように、Ｆｅを添加した下地層の上に、動作層を形成すると、動作層にもＦｅが混入するおそれがある。動作層に混入したＦｅは、微量であってもトランジスタの特性を低下させる原因となる。特に、高速スイッチングにおいてドレイン電流スランプとして観測される、いわゆるコラプス現象を引き起こす原因となる。コラプス現象が生じると、トランジスタのオン抵抗が大幅に増大し、電力変換の効率が悪化し、トランジスタの発熱量が増大する。最悪の場合にはトランジスタ及びトランジスタを含むモジュールが破壊される。
【０００７】
本発明は、前記の問題を解決し、動作層に与える影響が小さく且つ絶縁性を向上した下地層を備えたトランジスタを実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明はトランジスタを、ルテニウム等の制御性に優れた遷移金属を含む下地層を備えた構成とする。
【０００９】
具体的に、本発明に係るトランジスタは、基板と基板の上に形成された下地層と、下地層の上に形成された窒化物半導体からなる動作層とを備え、下地層は、複数の窒化物半導体層が積層された積層体であり、遷移金属であるコバルト、ニッケル、ルテニウム、オスミウム、ロジウム及びイリジウムのうちの少なくとも１つを含む遷移金属含有層を有している。
【００１０】
本発明のトランジスタにおいて、下地層は、超格子層を有し、超格子層は、遷移金属含有層である構成とすればよい。このような構成とすれば、分極効果によるキャリア誘起によって導電性が著しく高くなってしまう超格子層を絶縁化することが可能となる。
【００１１】
本発明のトランジスタにおいて、超格子層は、ＡｌＮ層とＧａＮ層とを含み、超格子層は、積層体のうちの最も分極が強い層である構成とすればよい。
【００１２】
本発明のトランジスタにおいて、超格子層の下側に接する層は、少なくとも上面から０．１μｍの範囲において、遷移金属を含むようにすればよい。このような構成とすることにより、超格子の分極効果によって、その直下の層に誘起される電子を、遷移金増元素によって効率よく捕獲することができ、絶縁化することが可能となる。
【００１３】
本発明のトランジスタにおいて、超格子層のうちの格子定数が小さい層は、遷移金属を含み、超格子層のうちの格子定数が大きい層は、遷移金属を含まない構成としてもよい。このような構成とすれば、遷移金属は窒化物半導体よりも原子半径が大きいことから、III族サイトへ置換すると、ホスト材料へ圧縮歪を与える。そのことから、格子定数の小さく、他の層に比べて引っ張り歪を受けている層へ選択的に導入することによって、原子半径の違いによる圧縮歪を補償することができる。また遷移金属の添加によって、歪量を緩和することができる。
【００１４】
本発明のトランジスタにおいて、下地層は、ＡｌＧａＮ層を有し、ＡｌＧａＮ層は、遷移金属含有層であることが好ましい。
【００１５】
本発明のトランジスタにおいて、積層体は、分極特性が互いに異なる２つの層により形成された界面を有し、界面を形成する２つの層の少なくとも一方は遷移金属含有層であることが好ましい。このような構成とすることにより、分極によって発生するキャリアを遷移金属の作るトラップ準位にて、効果的に絶縁化することができる。
【００１６】
本発明のトランジスタにおいて、積層体のうちの少なくとも１層はＡｌＧａＮ層であり、ＡｌＧａＮ層は、積層体のうちの最も分極が強い層である構成としてもよい。
【００１７】
本発明のトランジスタにおいて、遷移金属含有層は、ＡｌＧａＮ層であってもよい。
【００１８】
本発明のトランジスタにおいて、遷移金属含有層は、積層体の他の層と比べて炭素含有量が高くてもよい。炭素が窒化物半導体中に添加されると、トラップ準位を形成する。これにより、さらに高抵抗化を実現できる。
【００１９】
本発明のトランジスタにおいて、遷移金属含有層よりも上側の層は、遷移金属を含まないことが好ましい。このような構成とすることにより、遷移金属が形成するトラップ準位と電子伝導層との間隔を十分に確保できる。従って、耐圧特性とトランジスタ特性とを両立できる。
【００２０】
本発明のトランジスタにおいて、遷移金属は、メタロセン化合物により遷移金属含有層に導入され、メタロセン化合物は、アルキル側鎖を１つ以上有する２つのシクロペンタジエニル基の間に遷移金属を挟んだ構造を有し、アルキル側鎖に含まれる炭素原子の数は２個以上としてもよい。これにより、遷移金属を効率よく窒化物半導体層中に添加させながら、なおかつ、炭素濃度を向上させることが可能となる。
【００２１】
本発明に係るトランジスタの製造方法は、基板の上に下地層を形成する工程と、下地層の上に窒化物半導体からなる動作層を形成する工程を備え、下地層を形成する工程は、遷移金属であるコバルト、ニッケル、ルテニウム、オスミウム、ロジウム及びイリジウムのうちの少なくとも１つを含む窒化物半導体層である遷移金属含有層を形成する工程を含み、遷移金属含有層を形成する工程は、メタロセン化合物を熱分解することにより窒化物半導体層に遷移金属を導入する工程を含み、メタロセン化合物は、アルキル側鎖を１つ以上有する２対のシクロペンタジエニル基の間に遷移金属を挟んだ構造を有し、アルキル側鎖に含まれる炭素原子の数は２個以上である。
【００２２】
本発明のトランジスタの製造方法において、メタロセン化合物は、融点が５０℃未満とすればよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るトランジスタ及び製造方法によれば、動作層に与える影響が小さく且つ絶縁性を向上した下地層を備えたトランジスタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ鉄及びルテニウムがＧａサイトを置換した際の電子状態を示すグラフである。
【図２】Ｆｅ及びＲｕを添加したＧａＮのトラップ準位のプロットである。
【図３】遷移金属の導入制御性の評価に用いた試料を示す断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれルテニウム及び鉄を導入した試料の深さ方向における元素分析の結果を示す図である。
【図５】ルテニウム原料の供給量とルテニウム導入量との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、リーク電流の評価に用いた試料を示す断面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、リーク電流の評価結果を示すグラフである。
【図８】遷移金属の周期表である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれビスシクロペンタジエニルルテニウムの構造及び電荷状態を示す図である
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれビスエチルシクロペンタジエニルルテニウムの構造及び電荷状態を示す図である
【図１１】（ａ）〜（ｆ）は、それぞれアルキル側鎖を有するシクロペンタジエニル化合物の構造式である。
【図１２】例示のトランジスタを示す断面図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれアンドープの超格子層及びルテニウムをドープした超格子層のバンド構造を示す図である。
【図１４】例示のトランジスタの電流電圧特性を示す図である。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は例示のトランジスタの製造方法を工程順に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
最初に、本願発明者らが見出した動作層に与える影響が小さく且つ絶縁性を向上した下地層を実現する原理について説明する。本願発明者らはこれまで報告されていなかったルテニウム添加したＧａＮの物性を、世界に先駆けて明らかにした。まず、第一原理計算により求めた、Ｒｕを添加したＧａＮの電子構造について説明する。
【００２６】
遷移金属を添加したＧａＮの形成エネルギーＥformは、式（１）により表すことができる。式（１）において、ｑは反応系中に存在する電子の数であり、Ｅtotalは第一原理計算によって求められる全エネルギーであり、ｎi及びμiは、それぞれ原子ｉの数及び化学ポテンシャルを意味する（但し、ｉはＧａ、Ｎ及び遷移金属元素のいずれかである）。ＥFはフェルミ準位であり、取りうる値は禁制帯幅の中である。
【００２７】
【数１】
0005604147.tif 000002
【００２８】
ＧａＮは平衡状態であり原子数の増減はないことから、Ｇａの化学ポテンシャルμGaとＮの化学ポテンシャルμNとの和はバルクＧａＮの化学ポテンシャルμGaN(bulk)と等しい。このため式（２）の関係が成り立つ。
【００２９】
【数２】
0005604147.tif 000003
【００３０】
さらに、式（３）に示すように、Ｎの化学ポテンシャルμNが、Ｎ分子となる極限状態（窒素リッチ極限）μＮ2(molecule)の場合には、式（３）及び式（２）の関係からＧａの化学ポテンシャルμGaは最低値となる。このとき、ＧａＮの結晶からＧａが最も抜けやすくなり、系中に遷移金属が添加されると、遷移金属が優先的にＧａサイトと置換される。
【００３１】
【数３】
0005604147.tif 000004
【００３２】
また、遷移金属元素の化学ポテンシャルμTMが式（４）により示される場合に、遷移金属元素が単体金属として最も析出しやすい条件となる。
【００３３】
【数４】
0005604147.tif 000005
【００３４】
以上の式に基づいて遷移金属を添加したＧａＮの形成エネルギーＥformを計算した。計算において３×３×２の７２原子ＧａＮスーパーセルを出発点とし、Ｇａ原子を１つだけ遷移金属原子に置換した。スーパーセルの構造緩和は、ＧａＮバルクへの少量添加を考慮してセルサイズを不変とした。また、遷移金属元素から第二近接原子までを構造緩和の対象とした。電荷中性状態の電子数は３５×１３（Ｇａ原子のセミコア３ｄ電子も含む）＋３６×５（Ｎ原子のＬ殻のみ）＋８（遷移金属原子の最外殻ｓ及びｄ軌道）＝６４３個である。ここから電子数ｑを−３〜＋３まで変化させた際の系の全エネルギーＥtotalを求め、さらにｑが−３〜＋３の各荷電状態における形成エネルギーＥformを求めた。また、遷移金属原子としてはＦｅとＲｕについて計算を行った。
【００３５】
図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、Ｆｅ及びＲｕがＧａサイトを置換した際の電子状態である。図１ではフェルミ準位の関数として各荷電状態の形成エネルギーをプロットしている。各計算モデルにおいて原子の増減はないため、電荷中性条件（ｑ＝０）の形成エネルギーを原点としている。また、フェルミ準位に対して最低エネルギーになっている荷電状態が最安定であり、平衡状態おいて取りうる電子状態であることを意味している。  図１に示すように、フェルミ準位が変化すると、最安定の荷電状態は変化する。フェルミ準位が価電子帯の上端（ＥCBM）から増加するに従い、最安定の価数は徐々に減少する。２つのプロットの交点は、最安定の価数が１つ変化する点であり、この交点はトラップ準位を意味している。この解釈に基づいて、ＧａＮの禁制帯内におけるＦｅ及びＲｕの不純物準位を求めた。
【００３６】
図２は、Ｆｅ及びＲｕを添加したＧａＮのトラップ準位をプロットした結果を示している。図２に示すように、ＲｕはＦｅと比べて１本多いトラップ準位を形成する。Ｆｅはフェルミ準位の下方に２つの準位を形成し、フェルミ準位の上方に３つの準位を形成する。一方、Ｒｕはフェルミ準位の上方及び下方にそれぞれ３つの準位を形成する。これは、ＲｕはＦｅと同様にＧａＮ中に不純物準位を多く形成し、キャリアを捕獲するため、ＧａＮを高絶縁化できることを理論的に示している。
【００３７】
次に、実際に得られたＲｕを添加したＧａＮの物性について説明する。実験では、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法によってＲｕを添加したＧａＮの結晶成長を行った。Ｇａ、Ａｌ、Ｎ及びＳｉの原料は、それぞれトリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ3）3、以下ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3）3、以下ＴＭＡ）、アンモニア（ＮＨ3）及びシラン（ＳｉＨ4）を用いた。Ｒｕの原料はエチルシクロペンタジエニル（ＥｔＣｐ）基の間にＲｕが挟まれたビスエチルシクロペンタジエニルルテニウム（（ＥｔＣｐ）2Ｒｕ）を用いた。この原料は常温において黄色の液体（融点６℃）である。また、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの熱分解温度は４００〜４６０℃であり、ＧａＮの成長温度（１０００℃以上）において十分に熱分解可能な材料である。
【００３８】
図３に示す試料を形成し、下地層へのＲｕ導入量と、上側の層へのＲｕの混入量について検討した。図３に示す試料は、まず、主面が（０００１）面であるサファイア基板１００の上に膜厚が２０ｎｍの低温ＧａＮバッファ層１０１を介して膜厚が０．５μｍのアンドープＧａＮ層１０２を結晶成長した。その後、Ｒｕ添加したＧａＮ層であるＲｕ添加層１０３を結晶成長した。Ｒｕ添加層１０３は、Ｒｕ濃度が互いに異なる第１の層１０３Ａ、第２の層１０３Ｂ及び第３の層１０３Ｃからなる。第１の層１０３Ａ、第２の層１０３Ｂ及び第３の層１０３Ｃの膜厚はそれぞれ０．５μｍとした。第１の層１０３Ａは、ＴＭＧ供給量に対する（ＥｔＣｐ）2Ｒｕ供給量を５ｐｐｍとし、第２の層１０３Ｂは２５ｐｐｍとし、第３の層１０３Ｃは２５０ｐｐｍとした。その後、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの供給を停止して膜厚が１μｍの上部アンドープＧａＮ層１０５を成長した。また、ファイア基板の上に、膜厚が０．３μｍの下地アンドープＧａＮ層、膜厚が１．０μｍのＦｅ添加ＧａＮ層及び膜厚が１．７μｍの上部アンドープＧａＮ層を順次形成し、第１の比較試料とした。なお、ＴＭＧ供給量に対するＦｅ供給量は２５ｐｐｍとした。
【００３９】
図４（ａ）及び（ｂ）は二次電子質量分析（ＳＩＭＳ）法を用いて、図３に示した試料及び第１の比較試料の深さ方向における元素分析を行った結果をそれぞれ示している。図４（ａ）においては、多数の炭素（Ｃ）を含むＲｕ原料からＧａＮへの炭素混入量を評価するため、炭素濃度についても分析した。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、Ｒｕ添加層１０３においてはＲｕが検出されたが、上部アンドープＧａＮ層１０５におけるＲｕ検出量は、下地アンドープＧａＮ層１０２と同様にバックグラウンドレベルであった。一方、図４（ｂ）に示すように、第１の比較試料の場合には、Ｆｅ添加ＧａＮ（ＧａＮ：Ｆｅ）層だけでなく上側のアンドープＧａＮ（ｕｎ−ＧａＮ）層にまでＦｅが拡散している。このように、Ｒｕは、非常に制御性よく目的とする層のみに添加することができるのに対し、Ｆｅは目的とする層だけでなく、その上に形成する層にも混入してしまうことが明らかである。
【００４１】
また、図４（ｂ）においては、Ｆｅのバックグラウンドにおける強度は２程度であり、検出限界以下となっていない。これは第１の比較試料を結晶成長する前に行った別のＦｅ添加実験の影響であり、水素雰囲気によるベーク後も検出されていることから、配管及び炉の内部に付着したＦｅ原料が拡散しているためであると考えられる。一方、Ｒｕ原料はこのような影響がなく、供給を停止するとすみやかに検出限界以下となることがわかった。このように、Ｆｅを添加する場合には、ＭＯＣＶＤ成膜装置の汚染が激しいのに対して、Ｒｕを添加する場合にはＭＯＣＶＤ成膜装置の汚染がほとんどないことも明らかとなった。
【００４２】
また、図４（ａ）に示すように、Ｒｕ添加層１０３においては、炭素濃度が増大している。これは（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの主にエチル基が熱分解されることにより炭素が放出され、放出された炭素がＧａＮ層に取り込まれたことによると考えられる。炭素はＧａＮ中においてトラップ準位を形成するため、Ｒｕ添加ＧａＮ層をさらに高抵抗化できる。
【００４３】
図５は、図４（ａ）の結果を元に（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの供給量とＳＩＭＳの検出値をプロットした結果を示している。図５の横軸はＴＭＧの供給量に対する（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの供給量であり、縦軸はＳＩＭＳ測定のカウント値である。なお、標準試料が世の中に存在しないためＲｕ濃度への換算は行っていない。図５に示すように、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの供給量を増やすと、カウント値が上昇しており、供給量が２５ｐｐｍまでは非常に良好な線形性を保っている。流量が２５０ｐｐｍの場合にはカウント値が鈍化しているが、これは大流量のキャリアガスにより原料取り込み効率が鈍化すること及び気相反応が生じた影響であると考えられる。もし、Ｒｕの気相流量と固溶量とが１：１に対応しているならば、２５ｐｐｍの供給量において１×１０18ｃｍ-3のＲｕがＧａＮ層中に添加されている計算になる。
【００４４】
次に、図６（ａ）及び（ｂ）に示す試料を用いてリーク電流の評価を行った。図６（ａ）に示す試料は、まず、サファイア基板１１０の上に、バッファ層１１１を介して膜厚が２μｍのアンドープＧａＮ層１１２を結晶成長した後、膜厚が０．５μｍのｎ型ＧａＮ層（ドーピング濃度１×１０18ｃｍ-3）１１３を結晶成長した。この後、Ｒｕを添加した膜厚が０．５μのＧａＮ層であるＲｕ添加層１１４を成長した。Ｒｕ添加層１１４を成長する際のＲｕ供給量ｒは、ＴＭＧ供給量に対して２５ｐｐｍ又は２５０ｐｐｍとした。Ｒｕ添加層１１４は、ｎ型とし、キャリア濃度は約１×１０17ｃｍ-3とした。Ｒｕ添加層１１４をｎ型とした理由は、Ｒｕ添加によるキャリア捕獲効果を見るためであり、リーク電流のある構造を仮想的に再現している。Ｒｕ添加層１１４の上には、遷移線型モデル（ＴＬＭ）パターン１１５を蒸着した。ＴＬＭパターンは、円形とし、内側の円形電極１１５Ａの直径を２００μｍとし、外側のリング型電極１１５Ｂの内径を３００μｍとした。従って、円形電極１１５Ａとリング型電極１１５Ｂとの間には幅が５０μｍのギャップが存在している。なお、円形電極１１５Ａ及びリング型電極１１５Ｂは、ｎ型ＧａＮに対して良好なオーミック接触を形成できるＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ電極とした。
【００４５】
また、図６（ｂ）の試料は、ＧａＮからなるＲｕ添加層１１４に代えて、超格子層であるＲｕ添加超格子層１２４を形成した。Ｒｕ添加超格子層１２４は膜厚が５ｎｍのＡｌＮ層と膜厚が２０ｎｍのＧａＮ層とを２０組積層している。また、Ｒｕ添加超格子層１２４は、Ｒｕ添加超格子層１２４を成長する際のＲｕ供給量ｒは、ＴＭＧ供給量に対して５ｐｐｍ又は２５０ｐｐｍとした。ｎ型とし、キャリア濃度は約１×１０17ｃｍ-3とした。Ｒｕ添加超格子層１２４をｎ型とした理由は、Ｒｕ添加層１１４をｎ型にした理由と同じである。
【００４６】
なお、Ｒｕ添加層１１４及びＲｕ添加超格子層１２４に代えて、Ｒｕ非添加層及びＲｕ非添加超格子層とした、第２の比較試料及び第３の比較試料を形成した。
【００４７】
図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図６（ａ）及び（ｂ）に示した試料の電流電圧（Ｉ−Ｖ）特性を示している。図７（ａ）に示すように、Ｒｕ添加していない第２の比較試料（ｒ＝０）においては、ｎ型ドーピングのため、０．１ｍＡ程度の電流が流れていることがわかる。一方、Ｒｕ添加量を増加していくとリーク電流が減少し、１桁以上減少している。これはＲｕがＧａＮ中に作るトラップ準位によるものと考えられる。一方、図７（ｂ）に示すように、超格子層の場合には、Ｒｕ添加していない第２の比較試料（ｒ＝０）においては、超格子層ではない第２の比較試料と比べて１桁程度高い１ｍＡ以上の電流が流れている。これは、ｎ型ドーピング以外にＡｌＮ／ＧａＮ超格子構造の分極によるキャリア誘起が加わっているためである。一方、超格子層へのＲｕ添加量を増やすと、リーク電流は劇的に減少し、印加電圧が４Ｖ程度の場合には第３の比較試料と比べて３桁程度の減少が確認できた。
【００４８】
以上の結果から、窒化物半導体層にＲｕを添加した場合には、組成制御性が非常に高いこと、成膜炉への汚染が生じにくいこと及びキャリア捕獲効果があることを確認することができた。
【００４９】
なお、遷移金属としてＲｕを用いた例を示したが、組成制御性及び成膜炉への汚染が生じにくい遷移金属であれば同様の効果が得られる。遷移金属を添加することにより窒化物半導体を絶縁化する場合には、窒化物半導体の禁制帯内に、ｄ電子によって生じるトラップ準位をできるだけ多く形成することが好ましい。トラップ準位が空いている場合は電子が捕獲され、トラップ準位が占有されている場合は正孔が捕獲される。双方のキャリアに対して絶縁性を発揮させるには、占有されたトラップ準位と非占有のトラップ準位とが半々の割合で存在することが望ましい。このため、図８に示す周期表の中央付近の元素を添加した場合に、窒化物半導体を効率よく絶縁化できる可能性がある。なお、図８は３族〜１２族の遷移金属を示している。
【００５０】
図８に示す元素のうち、ｄ電子をあまり有していない左側の元素は、原子核の正電荷が比較的小さいため、ｄ電子の準位は真空準位近くに存在する。このため、Ｔｉ等の場合には伝導帯の近傍にフェルミ準位が位置する。電子をトラップする準位は、フェルミ準位と伝導帯との間に形成されるため、伝導帯の近傍にフェルミ準位が位置すると、電子トラップする準位を多く形成できない。特にＳｃ及びＹ等のｄ電子を１つ持つ３族の遷移金属元素は窒素との結合に全てのｄ電子が使われてしまう。このため、電子トラップする準位を形成できず、ｎ型に対しては全く絶縁性を示さない。
【００５１】
一方、Ｚｎ、Ｃｄ及びＨｇ等はｄ電子が１０個であり全て埋まっているため、ｄ準位が価電子帯と結合しており、これらを用いても絶縁化の効果は小さい。また、Ｃｕ等はｄ電子の準位が非常に深くなるため、Ｔｉ等とは対照的に、価電子帯の近傍にフェルミ準位を形成する。このため、電子をトラップする準位を増やすことは可能である。しかし、正孔をトラップする準位はフェルミ準位と価電子帯との間に形成される。このため、フェルミ準位と価電子帯とのエネルギー差が小さい場合は、正孔をトラップする準位を十分に得ることができない。超格子層に遷移金属を添加する場合、超格子層は電子及び正孔を生成するため、価電子帯の近傍にフェルミ準位があることはあまり得策ではない。
【００５２】
以上のことから、窒化物半導体の絶縁化に有用な元素は、７族から１１族の元素に限定される。このうち、Ｔｃは放射性であり、安定な同位体が存在しない。また、先に述べたようにＦｅは組成制御性が低い。このため、７族から１１族の元素の中でもＲｕ、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｏｓ，Ｒｈ及びＩｒが好ましい。
【００５３】
また、窒化物半導体へ効率よく添加するためには、ＭＯＣＶＤ法において用いることができる有機金属化合物が存在することが好ましい。有機金属化合物の中でもメタロセン化合物が存在する元素が好ましく、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｒｕ及びＯｓがより好ましい。Ｒｕ及びＯｓは、高純度のメタロセン化合物を容易に入手できるためさらに好ましい。特に、Ｒｕはダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）等のキャパシタ電極として用いられているため、蒸気圧等の諸物性が異なる様々なメタロセン化合物が容易に入手できるという利点がある。
【００５４】
Ｒｕ原料の融点及び蒸気圧の設計について、分子構造の観点から考えてみる。図９（ａ）に示すようなエチル基のないビスシクロペンタジエニルルテニウム（Ｃｐ2Ｒｕ）の場合、シクロペンタジエニル基とルテニウムはそれぞれ、図９（ｂ）に示すように負及び正に電荷が分布する。このような電荷分布の場合、正に帯電したルテニウムに負に帯電した他の分子のシクロペンタジエニル基が静電力によって容易に引き寄せられる。引き寄せられたＣｐ2Ｒｕは規則的に並びやすいため、Ｃｐ2Ｒｕは結晶として凝縮しやすい。実際に、Ｃｐ2Ｒｕは融点が１９５〜２００℃と非常に高く、蒸気圧も非常に低い。このため、ＭＯＣＶＤ法の原料として非常に扱いづらい。
【００５５】
一方、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕは、図１０（ａ）に示すようにエチル基を有しており、図１０（ｂ）に示すような電荷分布を有している。（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの場合もＣｐ2Ｒｕの場合と同様に、シクロペンタジエニル基とルテニウムとはそれぞれ、負及び正に電荷が分布する。このため、正に帯電したルテニウムに負に帯電した他の分子のシクロペンタジエニル基が引き寄せられる。しかし、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕの側鎖のエチル基は、シクロペンタジエニル基に電荷を供給するため、正の電荷を帯びる。側鎖のエチル基が正に帯電している（ＥｔＣｐ）2Ｒｕは、Ｃｐ2Ｒｕと比べてルテニウムに引き寄せられにくいため、凝縮しにくい。また、側鎖のエチル基は回転自由度を有しており、熱により側鎖のエチル基は絶えず揺れ動いている。揺れ動いている側鎖のエチル基は、凝縮時に立体阻害を引き起こす。以上の理由により、（ＥｔＣｐ）2ＲｕはＣｐ2Ｒｕと比べて融点が大幅に低くなり、結果として常温でも液体を維持することができる。成膜装置の配管の温度は５０℃程度であるため、遷移金属を供給する原料はこの温度において液体であることが好ましい。従って、融点が５０℃未満のメタロセン遷移金属原料を用いることにより、配管及び反応炉側壁への遷移金属の付着が大幅に抑えられ、ドーピング制御性を向上させることができる。
【００５６】
また、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕは、分子間の引力も弱いために蒸気圧もＣｐ2Ｒｕに比べて非常に高くなる。メタロセン遷移金属原料において、シクロペンタジエニル基にアルキル側鎖を付加することは、蒸気圧の制御においても非常に重要である。さらに後で述べるように、側鎖の熱分解により膜中の炭素濃度を向上できるという利点もある。
【００５７】
また、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕ以外のアルキル側鎖を有するシクロペンタジエニル基を有するメタロセン化合物を用いてもよい。例えば、図１１（ａ）〜（ｆ）に示す、メチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、イソプロピルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、ジエチルシクロペンタジエニル基及びペンタメチルシクロペンタジエニル基等を有するメタロセン化合物を用いることが可能である。このため、アルキル側鎖の炭素数の合計は、２個以上とすることが好ましい。１個以下である場合、融点の低下及び蒸気圧上昇を生じさせるには、炭素数が１では不十分である。少なくともエチル基が１個又はメチル基が２個あることが好ましい。これは、立体配位を阻害するためにも必要不可欠な分子の大きさであり、特に４ｄ系の遷移金属では、さらに大きな分子量であることが好ましい。
【００５８】
次に、トランジスタの一具体例について説明する。図１２はトランジスタの一具体例を示している。主面が（１１１）面であるＳｉ基板３００の上に下地層３０１と動作層３０２とが形成されている。下地層３０１は、Ｓｉ基板３００側から順次形成された厚さが３００ｎｍのＡｌＮからなるバッファ層３１１、ＡｌＧａＮ層３１２及びＲｕ添加した超格子層３１４を有している。ＡｌＧａＮ層３１２は、厚さが４００ｎｍのＡｌ0.25Ｇａ0.75Ｎからなる第１のＡｌＧａＮ層３１２Ａと、厚さが１００ｎｍのＲｕを添加したＡｌ0.25Ｇａ0.75Ｎからなる第２のＡｌＧａＮ層３１２Ｂとを有している。超格子層３１４は、厚さが５ｎｍのＲｕを添加したＡｌＮからなる第１の層と、厚さが１５ｎｍのアンドープのＧａＮからなる第２の層とが交互に２５周期積層されている。
【００５９】
動作層３０２は、厚さが１μｍのアンドープのＧａＮからなるチャネル層３２１と、チャネル層３２１の上に形成された厚さが２５ｎｍのＡｌ0.25Ｇａ0.75Ｎからなるキャップ層３２２と、キャップ層３２２の上に選択的に形成された厚さが２００ｎｍのｐ型のＧａＮからなるｐ型層３２３とを有している。ｐ型層３２３は、Ｍｇが添加されており、その濃度は１×１０19ｃｍ-3である。
【００６０】
ｐ型層３２３の上には、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕからなるゲート電極３０５が形成されている。ｐ型層３２３の両側方には、Ｔｉ／Ａｕからなるソース電極３０６及びドレイン電極３０７が形成されている。キャップ層３２２の露出部分を覆うようにＳｉＮからなる保護膜３０９が形成されている。
【００６１】
バッファ層３１１は、Ｓｉ基板３００と上部のＧａを含む層とが混晶反応を起こさないようするために設けている。ＡｌＧａＮ層３１２は、層構造の歪みバランスを改善するために形成している。バッファ層３１１の上に格子定数が大きいＡｌＧａＮ層３１２を結晶成長すると、ＡｌＧａＮ層３１２は圧縮歪を受ける。一方、ＡｌＧａＮ層３１２の厚さが大きくなるに従いバッファ層３１１は引っ張り歪を受ける。引っ張り歪を強く受けると、層構造は成長面に対して凸の反りを持つ。このとき上層は、Ｓｉ基板３００が水平へ復元しようとする力によって、常に圧縮歪を受けているため、引っ張り歪に起因するクラックの発生を回避できる。しかし、ＡｌＧａＮ層３１２の厚さが数百ｎｍ以上の厚さとなると、ＡｌＧａＮ層３１２内において歪緩和が生じる。このため、凸の反りを維持できなくなり、今度は凹の反りへ向かおうとする。例示のトランジスタでは、反りを再び凸にするために超格子層３１４を設けている。超格子層３１４は、非常に硬く転位が発生しやすいＡｌＮからなる第１の層と、柔らかく平坦化しやすいＧａＮからなる第２の層とを交互に積層している。このため、全体の歪バランスを調整し、クラックが発生しやすい凹の反りにならないように調整している。超格子層３１４の上のに形成するＧａＮからなるチャネル層３２１は超格子層３１４の平均的な格子定数よりも大きな格子定数を持つ。このため、バッファ層３１１とＡｌＧａＮ層３１２との関係と同様、圧縮歪によって再び上に凸の反りが与えられる。従って、チャネル層３２１におけるクラックの発生を防止できる。
【００６２】
チャネル層３２１の最上部は、キャップ層３２２による分極により２次元電子ガスが蓄積されやすくなっており、この部分が電子が走行するチャネルとなる。チャネル層３２１の膜厚は、Ｒｕを含む第２のＡｌＧａＮ層３１２Ｂ及び超格子層３１４と空間的に距離を置くため比較的厚く設定している。またｐ型層３２３は、無電界時に伝導帯を持ち上げるために設置している。これにより、ゲート電圧が０Ｖの場合においてもドレイン電流が流れない、いわゆるノーマリオフ型のトランジスタを実現できる。
【００６３】
ＡｌＮ／ＧａＮ超格子構造は分極が非常に強いため、超格子層にＲｕを添加していない場合には、図１３（ａ）に示すように超格子層の各界面に電子及び正孔が誘起される。ＡｌＮとＧａＮとの格子定数の差は非常に大きいため、その界面には多くの欠陥が存在する。欠陥はトラップ準位を形成するが、電子又は正孔も同時に発生する。特に準位が浅く熱的に励起可能な場合、電子又は正孔はそれぞれ伝導帯及び価電子帯に励起されてしまい、これらは電気伝導に寄与してしまう。このように超格子構造はキャリアを誘起しやすい構造であり、図１３（ａ）に示すように、特に電子を誘起しやすい。また、超格子層の最下層のＡｌＮ層とその下側のＡｌＧａＮ層との界面において、分極差によるキャリアが誘起されやすい。このように、窒化物半導体では分極特性が異なる層の界面においてキャリアが誘起されるため、多層構造において耐圧が低下してしまう。このため、耐圧を向上させるためには、チャネル層の膜厚を厚くする必要がある。
【００６４】
一方、例示のトランジスタは、超格子層３１４及びその下側の第２のＡｌＧａＮ層３１２ＢにＲｕを添加している。具体的には、ＡｌＮからなる第１の層には濃度が１×１０19ｃｍ-3程度となるようにＲｕを添加し、第２のＡｌＧａＮ層３１２Ｂには、濃度が１×１０18ｃｍ-3程度となるようにＲｕを添加している。第２のＡｌＧａＮ層３１２Ｂは禁制帯幅が広いため、１×１０18ｃｍ-3という比較的少ないドープ量においても十分にキャリアを捕獲可能である。一方、超格子層３１４には、分極と欠陥とによるキャリア誘起効果を完全に打ち消すため、１桁高いドーピングを行っている。我々の計算結果によれば、Ｒｕは１原子あたり３つの空の準位を形成する。このため、１×１０19ｃｍ-3のＲｕドープ量に対して、３×１０19ｃｍ-3の電子を捕獲することができる。また、Ｒｕドープ層を結晶成長する際に必ず炭素が混入するため、さらに電子を捕獲しやすくできる。
【００６５】
ＡｌＮからなる第１の層は面内に引っ張り歪を受け、ＧａＮからなる第２の層は圧縮歪を受ける。Ｒｕのイオン半径は最小となる＋４価においても０．６７Åであるのに対して、＋３価のＡｌ及び＋３価のＧａのイオン半径はそれぞれ０．５１Å及び０．６３Åと小さい。このため、Ｒｕが窒化物半導体中のIII族原子と置き換わる際には、ホスト材料の格子定数は伸びることになる。従って、圧縮歪を受けるＧａＮからなる第２の層に添加するよりも、引っ張り歪を受けるＡｌＮからなる第１の層に添加する方が、歪量を軽減できる、Ｒｕはより安定に存在できる。電子及び正孔はより禁制帯幅が狭いＧａＮからなる第１の層に蓄積される。しかし、波動関数の染み出しによってＡｌＮからなる第２の層に添加されたＲｕに起因する不純物準位にトラップされる。これにより、図１３（ｂ）に示すように伝導帯及び価電子帯にはキャリアが残らない。従って、超格子層３１４及び下側の第２のＡｌＧａＮ層３１２Ｂは良好な絶縁体となり、これらにも高電圧印加時には電界が印加される。その結果、下地層も絶縁化され高耐圧化に寄与できることになり、さらに高耐圧な素子を実現することが容易となる。
【００６６】
図１４は例示のトランジスタの電圧電流特性を示している。図１４の横軸はドレイン電圧Ｖｄｓであり、縦軸はドレイン電流Ｉｄである。所定のゲート電圧を印加して、高電圧負荷をかける前後の特性を測定した。図中において◆で示したプロットは高電圧負荷をかける前の特性であり、□で示したプロットは高電圧負荷をかけた後の特性である。
【００６７】
動作層にＲｕが混入すると、キャリアの捕獲によるドレイン電流変調が生じる。しかし、図１４に示すように、例示のトランジスタでは高電圧負荷を印加する前後において、オン抵抗がほとんど変化していない。なお、オン抵抗は、低ドレイン電圧（０Ｖ〜数Ｖ）領域におけるドレイン電圧÷ドレイン電流により定義した。これは、Ｒｕが下地層にのみ制御性よく添加されており、動作層の動作をＲｕの混入が生じていないことを示している。また、測定結果から、ゲート電圧を０Ｖとした際のソース−ドレイン間の耐圧は、４００Ｖ以上であることが明らかとなった。一方、Ｒｕを添加していない従来のトランジスタでは２２０Ｖであった。このことから、超格子層３１４及び第２のＡｌＧａＮ層３１２ＢにＲｕを添加することにより、効果的にキャリアを捕獲して絶縁化できることが明らかである。
【００６８】
以下に、例示のトランジスタの製造方法について説明する。まず、図１５（ａ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法によりＳｉ基板３００の上に、下地層３０１及び動作層３０２を結晶成長する。下地層３０１は、厚さが３００ｎｍのＡｌＮからなるバッファ層３１１、ＡｌＧａＮ層３１２及びＲｕ添加した超格子層３１４を順次成長させればよい。Ｒｕの添加には、（ＥｔＣｐ）2Ｒｕを用いればよい。また、先に示したように他のメタロセン化合物を用いてもよい。超格子層３１４は、厚さが５ｎｍのＲｕを添加したＡｌＮからなる第１の層と、厚さが１５ｎｍのアンドープのＧａＮからなる第２の層とを交互に２５周期積層すればよい。動作層３０２は、厚さが１μｍのアンドープのＧａＮからなるチャネル層３２１と、厚さが２５ｎｍのＡｌ0.25Ｇａ0.75Ｎからなるキャップ層３２２と、厚さが２００ｎｍのｐ型のＧａＮからなるｐ型層３２３とを順次成長させればよい。ｐ型層３２３を形成するためのＭｇのドーパントにはビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）を用い、その濃度は１×１０19ｃｍ-3とすればよい。
【００６９】
次に、図１５（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ及び塩素ドライエッチング技術によって、ｐ型層３２３を、選択的に除去する。ドライエッチング条件は、塩素流量１０ｓｃｃｍ、背圧１０Ｐａ、ＲＦ電力１００Ｗとすればよい。
【００７０】
次に、図１５（ｃ）に示すように蒸着法により電極を形成する。ソース電極３０６及びドレイン電極３０７は、ｎ型あるいは電子過剰部に対して良好なオーミック接合を形成するＴｉ／Ａｕを用いればよい。ゲート電極３０５はｐ型半導体領域に対して良好なオーミック接合を形成する、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕを用いればよい。
【００７１】
次に、図１５（ｄ）に示すように、ＳｉＮからなる保護膜３０９を熱ＣＶＤ法によって成膜した後、ゲート電極３０５、ソース電極３０６及びドレイン電極３０７を露出するように選択的にエッチングを行う。
【００７２】
なお、超格子層３１４においてＡｌＮからなる第１の層のみにＲｕを添加する例について説明したが、歪等にマージンがある場合はＧａＮからなる第２の層にもＲｕを添加してよい。第１の層と第２の層により１周期が構成された超格子層について説明したが、３つ以上の層により１周期が構成された超格子層であってもよい。さらに、各層同士の間に組成を傾斜させた組成傾斜領域を設けてもよい。組成傾斜領域を設けることにより、超格子層の設計自由度が増すという利点が得られる。また、Ｒｕを超格子層３１４と第２のＡｌＧａＮ層３１２Ｂのみに添加する例を示したが、第１のＡｌＧａＮ層３１２Ａ及びバッファ層３１１等の下地層に含まれる他の層にＲｕを添加してもよい。Ｒｕを添加する層が多いほど、下地層３０１を高抵抗化することができより高耐圧のトランジスタを実現できる。但し、Ｒｕ添加をした層と、電子走行する領域との距離を十分に大きく保つことが重要である。また、歪みを制御するために超格子層を用いた例を示したが、歪みについての問題が生じない場合には、超格子層に代えてＲｕを添加した単一の組成の層としてもよい。
【００７３】
下地層において添加する遷移金属は、Ｒｕに代えてＣｏ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｒｈ又はＩｒ等としてもよい。また、１種類である必要はなく、これらの複数種類を添加してもよい。
【００７４】
ゲート電極がｐ型半導体層の上に形成されたトランジスタについて説明したが、ゲート電極は、キャップ層とショットキー接合していてもよい。また、ゲート電極とキャップ層との間にゲート絶縁膜が設けられていてもよい。また、動作層の構成は適宜変更してかまわない。基板がＳｉ基板である例を示したが、サファイア基板等の他の基板であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係るトランジスタ及びその製造方法は、動作層に与える影響が小さく且つ絶縁性を向上した下地層を備えたトランジスタを実現でき、特に窒化物を用いた高耐圧のトランジスタ及びその製造方法等として有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１００      サファイア基板
１０１      低温ＧａＮバッファ層
１０２      下地アンドープＧａＮ層
１０３      Ｒｕ添加層
１０３Ａ    第１の層
１０３Ｂ    第２の層
１０３Ｃ    第３の層
１０５      上部アンドープＧａＮ層
１１０      サファイア基板
１１２      下地アンドープＧａＮ層
１１４      Ｒｕ添加層
１１５      遷移線型モデルＴＬＭパターン
１１５Ａ    円形電極
１１５Ｂ    リング型電極
１２４      Ｒｕ添加超格子層
３００      Ｓｉ基板
３０１      下地層
３０２      動作層
３０５      ゲート電極
３０６      ソース電極
３０７      ドレイン電極
３０９      保護膜
３１１      バッファ層
３１２      ＡｌＧａＮ層
３１２Ａ    第１のＡｌＧａＮ層
３１２Ｂ    第２のＡｌＧａＮ層
３１４      超格子層
３２１      チャネル層
３２２      キャップ層
３２３      ｐ型層
【図１】
0005604147.tif 000006
【図２】
0005604147.tif 000007
【図３】
0005604147.tif 000008
【図５】
0005604147.tif 000009
【図６】
0005604147.tif 000010
【図７】
0005604147.tif 000011
【図８】
0005604147.tif 000012
【図９】
0005604147.tif 000013
【図１０】
0005604147.tif 000014
【図１１】
0005604147.tif 000015
【図１２】
0005604147.tif 000016
【図１３】
0005604147.tif 000017
【図１４】
0005604147.tif 000018
【図１５】
0005604147.tif 000019
【図４】
0005604147.tif 000020