(57)【要約】【課題】ヘテロ接合を利用したｐチャネル型の窒化物半導体装置において、ノーマリーオフ動作を行う技術を提供する。【解決手段】半導体装置は、ｐチャネル型であり、第１窒化物半導体層と、第２窒化物半導体層と、ｎ型窒化物半導体層を備えている。第２窒化物半導体層は、第１窒化物半導体層の表面側に設けられており、第１窒化物半導体層よりもバンドギャップが小さい。ｎ型窒化物半導体層は、第２窒化物半導体層の表面側の一部に設けられており、ｎ型不純物を含んでいる。【選択図】図１
2018107345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐチャネル型の窒化物半導体装置であって、
第１窒化物半導体層と、
前記第１窒化物半導体層の表面側に設けられており、前記第１窒化物半導体層よりもバンドギャップが小さい第２窒化物半導体層と、
前記第２窒化物半導体層の表面側の一部に設けられており、ｎ型不純物を含んでいるｎ型窒化物半導体層と、
を備える窒化物半導体装置。
【請求項２】
前記第１窒化物半導体層は、三元系以上の多元系半導体層であり、
前記第１窒化物半導体層の裏面に、前記第１窒化物半導体層よりも構成元素が少ない第３窒化物半導体層が設けられており、
前記第３窒化物半導体層は、電子を捕捉する特性を有する請求項１に記載の窒化物半導体装置。
【請求項３】
前記第３窒化物半導体層は、ｐ型不純物を含んでいる請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項４】
前記第３窒化物半導体層は、炭素を含んでいる請求項２に記載の窒化物半導体装置。
【請求項５】
前記第２窒化物半導体層の表面の少なくとも一部に、ｐ型窒化物半導体層が設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【請求項６】
前記第２窒化物半導体層の表面のうち、前記ｎ型窒化物半導体層に対向する範囲では、前記ｐ型窒化物半導体層の厚みが、前記範囲以外の厚みより薄い請求項５に記載の窒化物半導体装置。
【請求項７】
前記第１窒化物半導体層と前記第２窒化物半導体層の間に、窒化アルミニウム層が設けられている請求項１から６のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、窒化物半導体装置に関する技術を開示する。特に、本明細書は、正孔をキャリアとするｐチャネル型の窒化物半導体装置に関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
バンドギャップの異なる窒化物半導体層を積層したヘテロ接合を有する半導体装置が知られている。このタイプの半導体装置では、２次元電子ガス層をチャネルとして利用するｎチャネル型の半導体装置の開発が先行しており、近年になって、２次元正孔ガスを層をチャネルとして利用するｐチャネル型の半導体装置の開発が進められてきている。非特許文献１には、第１窒化ガリウム層の表面に窒化アルミニウムガリウム層を設け、さらに、窒化アルミニウムガリウム層の表面に第２窒化ガリウム層を設け、窒化アルミニウムガリウム層と第２窒化ガリウム層のヘテロ接合に生じる２次元正孔ガス層をチャネルとして利用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“High Density Two-Dimensional Hole Gas Induced by Negative Polarization at GaN/AlGaN Heterointerface” A. Nakajima at al., Applied Physics Express 3 (2010), p121004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置は、安全面を考慮すると、ノーマリーオフ動作を行うことが望ましい場合がある。開発が先行しているｎチャネル型ではノーマリーオフ動作を行う構造の検討が進んでいるが、ｐチャネル型では十分に開発が進んでいない。本明細書では、ヘテロ接合を利用したｐチャネル型の窒化物半導体装置において、ノーマリーオフ動作を行う新規な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、ｐチャネル型の窒化物半導体装置を開示する。その窒化物半導体装置は、第１窒化物半導体層と、第２窒化物半導体層と、ｎ型窒化物半導体層を備えていてよい。第２窒化物半導体層は、第１窒化物半導体層の表面側に設けられており、第１窒化物半導体層よりもバンドギャップが小さくてよい。ｎ型窒化物半導体層は、第２窒化物半導体層の表面側の一部に設けられており、ｎ型不純物を含んでいてよい。
【０００６】
上記窒化物半導体装置では、第１窒化物半導体層と第２窒化物半導体層のヘテロ接合面の近傍に、２次元正孔ガス層のチャネルが形成される。すなわち、ｐチャネル型の半導体装置が実現する。また、第２窒化物半導体層上の一部にｎ型窒化物半導体層を設けることにより、窒化物半導体装置がオフ状態のときに、ｎ型窒化物半導体層からヘテロ接合層（第１窒化物半導体層と第２窒化物半導体層）に向けて伸びる空乏層により、正孔を枯渇させ、チャネルの一部を遮断することができる。一対の主電極を２次元正孔ガス層が遮断された部分を跨いでチャネルに接続し、ゲートをｎ型窒化物半導体層に接続することにより、ノーマリーオフ動作を行うｐチャネル型の窒化物半導体装置を実現することができる。
【０００７】
第１窒化物半導体層は、三元系以上の多元系半導体層であってよい。この場合、第１窒化物半導体層の裏面に、第１窒化物半導体層よりも構成元素が少ない第３窒化物半導体層が設けられており、その第３窒化物半導体層が電子を捕捉する特性を有していてよい。なお、第３窒化物半導体層は、ｐ型不純物を含むことにより、電子捕捉性を備えていてもよい。あるいは、第３窒化物半導体層は、深いアクセプタを有する不純物（例えば、炭素）を含んでいてもよい。
【０００８】
第１窒化物半導体層の裏面に窒化物半導体層（第３窒化物半導体層）を設けることにより、例えば基板（窒化物半導体以外の基板）上に直接第１窒化物半導体層が設けられている形態と比較して、第１窒化物半導体層の品質（結晶性等）を向上させることができる。また、第３窒化物半導体層が電子捕捉性を有しているので、第１窒化物半導体層と第３窒化物半導体層のヘテロ界面に生じる２次元電子ガス層を、実質的に機能させないことができる。例えば、第１窒化物半導体層と第３窒化物半導体層の間に形成される２次元電子ガス層の濃度を薄くしたり、両窒化物半導体の間に２次元電子ガス層を形成させないことができる。これにより、窒化物半導体装置がオフ状態のときにリーク電流が流れることを防止することができる。
【０００９】
第２窒化物半導体層の表面の少なくとも一部に、ｐ型窒化物半導体層が設けられていてよい。ｐ型窒化物半導体層によって、第２窒化物半導体層に正孔を供給することができる。すなわち、ｐ型窒化物半導体層から２次元正孔ガス層に正孔が供給され、２次元正孔ガス層の濃度が濃くなり、窒化物半導体装置のオン抵抗を小さくすることができる。なお、第２窒化物半導体層のうち、ｎ型窒化物半導体層に対向する範囲では、ｐ型窒化物半導体層の厚みが、その範囲以外の厚みより薄くてよい。ｎ型窒化物半導体と対向する部分において、ｐ型窒化物半導体層から第２窒化物半導体層に供給される正孔量を少なくすることができる。窒化物半導体装置がオフ状態のときに空乏層が維持されやすくなり、半導体装置の閾値電圧の絶対値を大きく（負方向に大きく）することができる。
【００１０】
第１窒化物半導体層と前記第２窒化物半導体層の間に、窒化アルミニウム層が設けられていてもよい。第1窒化物半導体層と第２窒化物半導体層が直接接触している場合、本来であれば、第1窒化物半導体層と第２窒化物半導体層の接合面より第２窒化物半導体層側に蓄積される正孔が、合金化散乱により、接合面よりも第１窒化物半導体層側にも存在することがある。すなわち、正孔の波動関数が、第1窒化物半導体層側に浸み込み、第1窒化物半導体層で散乱されることがある。第1窒化物半導体層と第２窒化物半導体層の間に窒化アルミニウム層を設けることにより、合金化散乱が抑制され、チャネル濃度（２次元正孔ガス層の濃度）が濃くなり、正孔移動度が上昇し、オン抵抗をさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例の半導体装置の断面図を示す。
【図２】第２実施例の半導体装置の断面図を示す。
【図３】第３実施例の半導体装置の断面図を示す。
【図４】第４実施例の半導体装置の断面図を示す。
【図５】第５実施例の半導体装置の断面図を示す。
【図６】第６実施例の半導体装置の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施例）
図１に示すように、半導体装置１００は横型であり、シリコン（Ｓｉ）基板２、第１窒化物半導体層１２、第２窒化物半導体層１４、ｎ型窒化物半導体層２２、ゲート電極２４、ソース電極２６及びドレイン電極２０を備えている。なお、第２窒化物半導体層１４の材料は、窒化ガリウム（ＧａＮ）である。第１窒化物半導体層１２及びｎ型窒化物半導体層２２の材料は、下記一般式（１）を満足する３元系以上の多元系（混晶系）窒化物半導体層である。第１窒化物半導体層１２とｎ型窒化物半導体層２２の各々は、式（１）を満足する材料であればよく、両者の組成比は同一もよいし、異なっていてもよい。
式（１）：ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≠０，１）
【００１３】
シリコン基板２の表面に、第１窒化物半導体層１２が設けられている。第１窒化物半導体層１２は、ノンドープである。第２窒化物半導体層１４は、第１窒化物半導体層１２の表面に設けられており、ノンドープである。第１窒化物半導体層１２及び第２窒化物半導体層１４は、ｉ型の窒化物半導体である。第２窒化物半導体層１４のバンドギャップは、第１窒化物半導体層１２のギャップより小さい。第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４はヘテロ接合層１０を構成しており、ピエゾ効果によって、第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の接合面の近傍に２次元正孔ガス層が形成される。より正確には、２次元正孔ガス層は、第２窒化物半導体層１４内（第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の接合面よりも第２窒化物半導体層１４側）に形成される。なお、第１窒化物半導体層１２の厚みはおよそ０．５μｍ〜２μｍに調整されており、第２窒化物半導体層１４の厚みはおよそ１０ｎｍ〜４０ｎｍに調整されている。
【００１４】
ｎ型窒化物半導体層２２が、第２窒化物半導体層１４の表面の一部に設けられている。すなわち、ｎ型窒化物半導体層２２は、ヘテロ接合層１０の表面の一部に設けられている。ｎ型窒化物半導体層２２は、ｎ型不純物としてシリコンを含んでおり、不純物濃度はおよそ１×１０１７〜１×１０１８ｃｍ−３に調整されている。ゲート電極２４が、ｎ型窒化物半導体層２２の表面に設けられており、ソース電極２６とドレイン電極２０の間に配置されている。ゲート電極２４の材料は、チタン（Ｔｉ）である。ゲート電極２４は、ｎ型窒化物半導体層２２にオーミック接続されている。
【００１５】
ソース電極２６とドレイン電極２０は、第２窒化物半導体層１４の表面の一部に離反して設けられている。ソース電極２６とドレイン電極２０の材料は、ニッケル（Ｎｉ）である。ソース電極２６とドレイン電極２０は、第２窒化物半導体層１４にオーミック接続されている。ソース電極２６とドレイン電極２０の間に、ゲート電極２４が配置されている。ソース電極２６とドレイン電極２０は、パッシベーション膜（図示省略）によって、ゲート電極２４から絶縁されている。
【００１６】
なお、ゲート電極２４の材料として、チタンに代えて、アルミニウム（Ａｌ）、または、チタンとアルミニウムの積層電極を用いることもできる。また、ソース電極２６とドレイン電極２０の材料として、ニッケルに代えて、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、または、これらの積層電極を用いることもできる。ゲート電極２４の材料が仕事関数が比較的低い金属から選択され、ソース電極２６とドレイン電極２０の材料が仕事関数が比較的高い金属から選択される関係であれば、各電極と半導体層とのオーミック接触が得られやすい。
【００１７】
半導体装置１００は、ヘテロ接合層１０を有するノーマリーオフタイプのＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）である。ソース電極２６が接地され、ドレイン電極２０に負電圧が印加され、ゲート電極２４に閾値電圧を超える負電圧が印加されると、第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の接合面の近傍に形成される２次元正孔ガス層を介して、ソース電極２６からドレイン電極２０に向けて正孔が走行する。これにより、半導体装置１００はオン状態となる。
【００１８】
ゲート電極２４への負電圧の印加を停止すると、ｎ型窒化物半導体層２２から第２窒化物半導体層１４に向けて空乏層が伸びる。空乏層によって、第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の接合面の近傍の正孔が部分的に枯渇し、正孔チャネルが分断される。すなわち、空乏層によって、２次元正孔ガス層の一部が消失する。これにより、半導体装置１００はオフ状態となる。再度ゲート電極２４に負電圧が印加されると、空乏層が消失し、半導体装置１００がオフ状態からオン状態に切り替わる。
【００１９】
上記したように、半導体装置１００は、第１窒化物半導体層１２の表面に第１窒化物半導体層１２よりバンドギャップが小さい第２窒化物半導体層１４を設けることにより、ヘテロ接合層１０を形成している。すなわち、半導体装置１００は、ヘテロ接合層１０に２次元正孔ガス層が形成されるｐチャネル型の半導体装置である。また、半導体装置１００は、ヘテロ接合層１０の表面の一部に、ｎ型窒化物半導体層２２が設けられている。ｉ型のヘテロ接合層１０とｎ型窒化物半導体層２２の間に形成される空乏層をゲート電圧で制御することにより、ゲート電極２４に電圧を印加していないときは半導体装置１００がオフし、ゲート電極２４に電圧を印加したときに半導体装置１００がオンする構造（ノーマリーオフタイプ）が実現される。
【００２０】
また、半導体装置１００は、第１窒化物半導体層１２が、シリコン基板２上に形成されている。従来技術のように、第１窒化ガリウム層の表面に窒化アルミニウムガリウム層を設け、さらに、窒化アルミニウムガリウム層の表面に第２窒化ガリウム層を設ける構成の場合、窒化アルミニウムガリウム層と第２窒化ガリウム層の接合面に２次元正孔ガス層が形成されるとともに、第１窒化ガリウム層と窒化アルミニウムガリウム層の接合面に２次元電子ガス層が形成される。２次元電子ガス層が存在すると、リーク電流が生じる等、ｐチャネル型半導体装置の性能が低下する。半導体装置１００は、シリコン基板２上に第１窒化物半導体層１２を形成することにより、第１窒化物半導体層１２の裏面側に２次元電子ガス層が形成されることを防止している。半導体装置１００は、２次元電子ガス層の発生が禁止されているので、リーク電流等を抑制することができ、従来よりも高性能のｐチャネル型半導体装置である。
【００２１】
（第２実施例）
図２を参照し、半導体装置２００について説明する。半導体装置２００は、半導体装置１００の変形例である。半導体装置２００について、半導体装置１００と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
【００２２】
半導体装置２００は、シリコン基板２の表面にバッファ層４が設けられており、バッファ層４の表面に第３窒化物半導体層６が設けられており、第３窒化物半導体層６の表面にヘテロ接合層１０が設けられている。バッファ層４の材料は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）である。第３窒化物半導体層６の材料は、窒化ガリウム（ＧａＮ）である。また、第３窒化物半導体層６は、ｐ型不純物を含んでおり、不純物濃度はおよそ１×１０１８〜１×１０２０ｃｍ−３に調整されている。なお、半導体装置２００では、第１窒化物半導体層１２の厚みがおよそ０．２μｍ〜１μｍに調整されている。なお、バッファ層４として、窒化アルミニウムと窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）の超格子を用いることもできる。
【００２３】
半導体装置２００は、第１窒化物半導体層１２とシリコン基板２の間に、バッファ層４及び第３窒化物半導体層６を備える点が、半導体装置１００と相違する。また、半導体装置２００は、第１窒化物半導体層１２の厚みが半導体装置１００と相違する。半導体装置１００の場合、シリコン基板２との格子定数の相違を緩和するため、第１窒化物半導体層１２を厚く（０．５〜２μｍ）形成することが必要である。上記したように、第１窒化物半導体層１２は多元系の窒化物半導体（上記式（１）を満足する半導体）であり、厚みが厚くなると品質（結晶性等）が低下する。半導体装置２００は、バッファ層４及び第３窒化物半導体層（ＧａＮ層）６を形成した後に第１窒化物半導体層１２を形成するので、品質の高い窒化物半導体が得られ、例えば正孔移動度を改善することができる。また、シリコン基板上に、バッファ層、ＧａＮ層、多元系窒化物半導体層、ＧａＮ層の順に積層する技術は、従来技術と同様の手法を用いることができ、信頼性の高い積層体（窒化物半導体による積層構造体）を得ることができる。
【００２４】
上記したように、半導体装置２００は、シリコン基板２上に、バッファ層４、第３窒化物半導体層（ＧａＮ層）６、第１窒化物半導体層（多元系窒化物半導体層）１２、第２窒化物半導体層（ＧａＮ層）１４の順に積層されている。そのため、本来であれば、第３窒化物半導体層６と第１窒化物半導体層１２の接合面近傍に、２次元電子ガス層が形成される。しかしながら、半導体装置２００は、第３窒化物半導体層６がｐ型不純物を含んでいる。ｐ型不純物から供給される正孔によって、第３窒化物半導体層６と第１窒化物半導体層１２の接合面近傍に蓄積されるはずの電子が枯渇し、２次元電子ガス層の形成を抑制することができ、リーク電流等を抑制することができる。第３窒化物半導体層６は、電子を捕捉する性能を有しているということができる。なお、第３窒化物半導体層６に含まれる不純物として、室温でｐ型を示さない深いイオン化エネルギーのアクセプタ（炭素など）を用いても、同様に電子捕獲を可能とすることができる。
【００２５】
（第３実施例）
図３を参照し、半導体装置３００について説明する。半導体装置３００は、半導体装置２００の変形例である。半導体装置３００について、半導体装置２００と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
【００２６】
半導体装置３００は、第２窒化物半導体層１４の表面に、ｐ型窒化物半導体層１６が設けられている。ｎ型窒化物半導体層２２，ソース電極２６及びドレイン電極２０は、ｐ型窒化物半導体層１６の表面に設けられている。ｐ型窒化物半導体層１６は、下記式（２）を満足する多元系窒化物半導体層である。ｐ型窒化物半導体層１６の厚みはおよそ２ｎｍ〜５ｎｍに調整されている。ｐ型窒化物半導体層１６は、ｐ型不純物としてマグネシウムを含んでおり、不純物濃度はおよそ１×１０１８〜２×１０１９ｃｍ−３に調整されている。
式（２）：ＩｎａＧａ１−ａＮ（０＜ａ＜１）
【００２７】
半導体装置３００は、ｐ型窒化物半導体層１６を備える点が、半導体装置２００と異なる。第２窒化物半導体層１４の表面にｐ型窒化物半導体層１６を設けることにより、ｐ型窒化物半導体層１６から第２窒化物半導体層１４に正孔が供給され、２次元正孔ガス層の濃度を濃くすることができる。半導体装置３００は、半導体装置２００よりキャリア（正孔）の移動度が向上し、オン抵抗を小さくすることができる。
【００２８】
なお、上記式（２）は、上記式（１）において「ｙ＝０」としたものと同一である。ｐ型窒化物半導体層１６は、３元系以上の多元系窒化物半導体であればよく、上記式（１）で示される窒化物半導体であればよい。すなわち、ｐ型窒化物半導体層１６は、上記式（１）において「ｙ≠０」の窒化物半導体で形成されていてもよい。
【００２９】
（第４実施例）
図４を参照し、半導体装置４００について説明する。半導体装置４００は、半導体装置３００の変形例である。半導体装置４００について、半導体装置３００と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
【００３０】
半導体装置４００は、ｎ型窒化物半導体層２２と第２窒化物半導体層１４の間において、ｐ型窒化物半導体層１６の厚みが、他の部分よりも薄い。より具体的には、ｎ型窒化物半導体層２２に対応する位置において、ｐ型窒化物半導体層１６の一部に貫通孔１６ａが設けられており、ｐ型窒化物半導体層１６と第２窒化物半導体層１４が直接接している。ｎ型窒化物半導体層２２は、貫通孔１６ａ内を通過し、第２窒化物半導体層１４に接している。半導体装置４００は、半導体装置３００と同様に、ｐ型窒化物半導体層１６から第２窒化物半導体層１４に正孔が供給され、２次元正孔ガス層の濃度を濃くすることができる。また、半導体装置４００では、ｎ型窒化物半導体層２２に対応する位置にｐ型窒化物半導体層１６が設けられていないので、半導体装置４００がオフ状態のときに空乏化されれる部分にはｐ型窒化物半導体層１６から正孔が供給されにくい。そのため、ゲートの閾値電圧を下げる（閾値電圧の絶対値を大きくする）ことができる。
【００３１】
なお、半導体装置４００ではｎ型窒化物半導体層２２と第２窒化物半導体層１４が直接接しているが、ｎ型窒化物半導体層２２に対応する位置（ｎ型窒化物半導体層２２と第２窒化物半導体層１４の間）に、他の部分より薄いｐ型窒化物半導体層１６を設けてもよい。この場合も、半導体装置４００がオフ状態のときに空乏化される部分には、他の部分と比較して正孔の供給量を少なくすることができる。
【００３２】
上記半導体装置３００及び４００の特徴、すなわち、第２窒化物半導体層１４の表面（表面の全面又は一部）にｐ型窒化物半導体層１６を設けるという特徴は、半導体装置１００に適用することもできる。
【００３３】
（第５実施例）
図５を参照し、半導体装置５００について説明する。半導体装置５００は、半導体装置３００の変形例である。半導体装置５００について、半導体装置３００と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
【００３４】
半導体装置５００では、第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の間に、窒化アルミニウム層１８が設けられている。換言すると、窒化アルミニウム層１８が、第１窒化物半導体層１２の表面（第１窒化物半導体層１２の第２窒化物半導体層１４側の表面）を被覆している。窒化アルミニウム層１８の厚みはおよそ０．５ｎｍ〜１．５ｎｍに調整されている。第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の間に窒化アルミニウム層１８を設けることにより、合金化散乱が抑制される。すなわち、第２窒化物半導体層１４の結晶中のＧａの一部が、第１窒化物半導体層１２を構成している他元素（Ａｌ等）に置換されることが抑制される。正孔の波動関数が第１窒化物半導体層１２に浸み込んで第１窒化物半導体層１２で拡散される現象（合金化散乱）が抑制され、半導体装置のオン抵抗を小さくすることができる。
【００３５】
なお、第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の間に窒化アルミニウム層１８を設けるという特徴は、半導体装置１００、２００及び４００に適用することもできる。
【００３６】
（第６実施例）
図６を参照し、半導体装置６００について説明する。半導体装置６００は、半導体装置３００の変形例である。半導体装置６００について、半導体装置３００と同じ構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
【００３７】
半導体装置６００では、ソース電極２６ａ及びドレイン電極２０ａが、ｐ型窒化物半導体層１６及び第２窒化物半導体層１４を貫通し、第１窒化物半導体層１２の中間部まで伸びている。すなわち、ソース電極２６ａ及びドレイン電極２０ａが、第１窒化物半導体層１２と第２窒化物半導体層１４の接合面と直接接してる。ソース電極２６ａ及びドレイン電極２０ａが２次元正孔ガス層と直接接するので、コンタクト抵抗が低減し、オン抵抗を小さくすることができる。
【００３８】
ソース電極２６ａ及びドレイン電極２０ａを第１窒化物半導体層１２の中間部まで伸ばすという特徴は、半導体装置１００，２００，４００及び５００に適用することもできる。
【００３９】
上記実施例では、シリコン基板を用いる窒化物半導体装置について説明した。しかしながら、本明細書で開示する技術は、シリコン基板以外の基板を用いる窒化物半導体装置に適用することもできる。例えば、実施例のシリコン基板に代え、窒化ガリウム基板、炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板等を用いることもできる。
【００４０】
また、上記実施例（第２〜第６実施例）では、第３窒化物半導体層が炭素を含む例について説明した。しかしながら、第３窒化物半導体層は、電子を捕捉する特性を有していればよく、例えば炭素に代えて、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ベリリウム（Ｂｅ）等のｐ型不純物を含んでいてもよい。あるいは、第３窒化物半導体層は、Ｇａ空孔等の点欠陥を所定割合（電子を捕捉する機能を有する程度）有していてもよい。
【００４１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４２】
１２：第１窒化物半導体層
１４：第２窒化物半導体層
２０：ドレイン電極
２２：ｎ型窒化物半導体層
２４：ゲート電極
２６：ソース電極
１００：窒化物半導体装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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