(57)【要約】【課題】製造方法が煩雑になるのを回避しつつ、ＨＢＴの高周波特性を向上する。【解決手段】ｎｐｎ型のＨＢＴにおいて、エミッタ層４及びコレクタ層６をそれぞれAlGaＮにより構成し、ベース層５をGaＮにより構成する。エミッタ層４をベース層５の窒素極性面に接合し、コレクタ層６をベース層５のガリウム極性面に接合する。各層に生ずる自発分極及びピエゾ分極により各界面に電荷が発生し、この電荷により、ベース層４には、内部電極が電子を加速するように発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子が注入されるように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子が流入するように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置であって、
前記第１半導体層には自発分極Ｐsp1が、また前記第２半導体層には自発分極Ｐsp2が、また前記第３半導体層には自発分極Ｐsp3が、それぞれ生じており、
前記第２半導体層は、前記自発分極Ｐsp1及び自発分極Ｐsp2の相互作用により第１半導体層との界面に発生する電荷Ｑ12と、前記自発分極Ｐsp2及び自発分極Ｐsp3の相互作用により第３半導体層との界面に発生する電荷Ｑ23とにより、第１半導体層から第３半導体層へ向けて電子のエネルギーが下がるように内部電界が発生する構成とされている半導体装置。
【請求項２】
外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子が注入されるように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子が流入するように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置であって、
前記第１半導体層にはピエゾ分極Ｐpz1が、また前記第２半導体層にはピエゾ分極Ｐpz2が、また前記第３半導体層には、ピエゾ分極Ｐpz3が、それぞれ生じており、
前記第２半導体層は、前記ピエゾ分極Ｐpz1及びピエゾ分極Ｐpz2の相互作用により第１半導体層との界面に発生する電荷Ｑ12と、前記ピエゾ分極Ｐpz2及びピエゾ分極Ｐpz3の相互作用により第３半導体層との界面に発生する電荷Ｑ23とにより、第１半導体層から第３半導体層へ向けて電子のエネルギーが下がるように内部電界が発生する構成とされている半導体装置。
【請求項３】
外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子が注入されるように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子が流入するように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置であって、
前記第１半導体層には、自発分極Ｐsp1とピエゾ分極Ｐpz1とが生じており、
前記第２半導体層には、自発分極Ｐsp2とピエゾ分極Ｐpz2とが生じており、
前記第３半導体層には、自発分極Ｐsp3とピエゾ分極Ｐpz3とが生じており、
前記自発分極とピエゾ分極の極性が一致し、
前記第２半導体層は、前記自発分極Ｐsp1、ピエゾ分極Ｐpz1、自発分極Ｐsp2及びピエゾ分極Ｐpz2の相互作用により第１半導体層との界面に発生する電荷Ｑ12と、前記自発分極Ｐsp2、ピエゾ分極Ｐpz2、自発分極Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz3の相互作用により第３半導体層との界面に発生する電荷Ｑ23とにより、第１半導体層から第３半導体層へ向けて電子のエネルギーが下がるように内部電界が発生する構成とされている半導体装置。
【請求項４】
前記第１半導体層及び第３半導体層は、それぞれ窒化アルミニウムガリウムにより構成され、
前記第２半導体層は、窒化ガリウムにより構成されている請求項１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１半導体層は、第３半導体層よりもアルミニウム組成比が高い構成とされている請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１半導体層は、窒化アルミニウムガリウムにより構成され、
前記第２半導体層及び第３半導体層は、それぞれ窒化ガリウムにより構成されている請求項１から３の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子が注入されるように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子が流入するように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置であって、
前記第２半導体層は、窒化ガリウムにより構成され、
前記第１半導体層は、前記第２半導体層の窒素極性面に接合され、
前記第３半導体層は、前記第２半導体層のガリウム極性面に接合されている半導体装置。
【請求項８】
前記第１半導体層及び第３半導体層は、それぞれ窒化アルミニウムガリウムにより構成されている請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１半導体層は、第３半導体層よりもアルミニウム組成比が高い構成とされている請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１半導体層は、窒化アルミニウムガリウムにより構成され、
前記第３半導体層は、窒化ガリウムにより構成されている請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１１】
基板側から第１半導体層、第２半導体層、第３半導体層の順に積層されている請求項１から１０の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記窒化アルミニウムガリウムからなる第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方は、不純物が１×１０18〜１×１０19cm-3の割合でドープされている請求項４，６，８及び１０の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記窒化アルミニウムガリウムからなる第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方には、δドーピングにより形成された高濃度層が設けられている請求項４，６，８及び１０の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記第１半導体層には、第２半導体層とは反対側の表面に電極が接合され、
前記高濃度層は、第１半導体層における前記電極が接合された表面から２０ｎｍ以下の位置に設けられている請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記高濃度層は、第３半導体層における第２半導体層との界面から２０ｎｍ以下の位置に設けられている請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記第２半導体層には、第１半導体層との界面を残しつつ、他の部位よりも薄く形成された薄層部が設けられ、
前記薄層部には、第２半導体層中の電子を取り出すための電極が接合されている請求項４，６，８及び１０の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記第１半導体層には、第２半導体層とは反対側にｎ型の窒化ガリウムからなるコンタクト層が接合されており、
前記第１半導体層と該第１半導体層に電子を注入するための電極とは、前記コンタクト層を介してオーミック接触を形成している請求項４，６，８及び１０の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記第１半導体層には、第２半導体層とは反対側にｎ型の窒化ガリウムからなるコンタクト層が接合される一方、該コンタクト層との界面を残しつつ、他の部位よりも薄く形成された薄層部が設けられ、
前記薄層部には、電子を注入するための電極が接合されている請求項４，６，８及び１０の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項１９】
第１半導体層は、エミッタ層として構成され、
第２半導体層は、ベース層として構成され、
第３半導体層は、コレクタ層として構成されている請求項１から１８の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項２０】
ｎ型の半導体から成るエミッタ層と、ｐ型の半導体から成るベース層と、ｎ型の半導体から成るコレクタ層とが順に接合されたヘテロ接合バイポーラトランジスタであって、
前記ベース層は、窒化ガリウムにより構成され、
前記エミッタ層は、前記ベース層の窒素極性面に接合され、
前記コレクタ層は、前記ベース層のガリウム極性面に接合されているヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
【請求項２１】
前記エミッタ層及びコレクタ層は、それぞれ窒化アルミニウムガリウムにより構成されている請求項２０に記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
【請求項２２】
前記エミッタ層は、窒化アルミニウムガリウムにより構成され、
前記コレクタ層は、窒化ガリウムにより構成されている請求項２０に記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｎ型の第１半導体層とｐ型の第２半導体層とｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置及びヘテロ接合バイポーラトランジスタに関するものであり、特に、高周波特性を向上する対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より窒化物半導体が知られている。この窒化物半導体は、バンドギャップが広く、絶縁破壊電界が大きいために高出力動作が期待される半導体である。この窒化物半導体を利用した半導体装置として、高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor;ＨＥＭＴ）やヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Heterojunction Bipolar Transistor;ＨＢＴ）が提案されている。この種のＨＢＴとして、特許文献１には、窒化物半導体からなるｐ型層を有するｎｐｎ型のものが開示されている。この文献に開示されたＨＢＴでは、図９に示すように、サファイア基板１上にGaＮ緩衝層３、サブコレクタ層７、コレクタ層６、InGaＮ緩衝層１５、ベース層５、エミッタ層４がこの順に積層されている。このうちサブコレクタ層７及びコレクタ層６は、ｎ型の窒化ガリウム（GaＮ）からなり、ベース層５は、ｐ型の窒化インジウムガリウム（InGaＮ）からなり、エミッタ層４は、ｎ型のGaＮからなる。このＨＢＴでは、各層が有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）により形成されている。そして、サブコレクタ層７、ベース層５及びエミッタ層４の上面にそれぞれ電極８を形成するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−３０５２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記文献に開示された従来のＨＢＴでは、ベース層５が三元系であるInGaＮにより形成されているために、このベース層５内には自発分極が生ずる。また、GaＮ緩衝層３及びInGaＮ緩衝層１５を設けることにより、ベース層５に生ずる歪みを抑制しているが、歪みが全く生じないようにすることはできないために、ベース層５内には、この歪みによりピエゾ分極が生ずる。そして、このＨＢＴではＭＯＶＰＥ法により各層が形成されているために、図１０に示すように、これら自発分極及びピエゾ分極により、ベース層５には、エミッタ層４からコレクタ層６に向かうにしたがって電子１３のエネルギーが増大するように内部電界が生ずることとなる。このため、ベース層５では、内部電界がキャリアとしての電子１３が移動するのを妨げる方向に生ずることとなるので、電子１３のベース走行時間が長くなり高周波特性を悪化させるという問題がある。また、ベース層５内に存在する多数キャリアである正孔１４が、この内部電界によって電極８から遠ざかるベース層５の下部（コレクタ側）に集中してしまうために、ベース抵抗が増大する問題もある。
【０００４】
さらに、上記文献に開示されたＨＢＴでは、ベース層５の組成比を膜厚方向に徐々に変えるという構成であるので、製造方法が煩雑となるばかりでなく、結晶性の観点から高品質なＨＢＴを作製するのは困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造方法が煩雑になるのを回避しつつ、高周波特性を向上するとともにｐ型の半導体層の抵抗を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ｐ型の半導体層においてキャリアが加速する方向に電界が生ずるように分極を生じさせるようにしたものである。
【０００７】
具体的に、第１の発明は、外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子が注入されるように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子が流入するように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置を前提とする。そして、前記第１半導体層には自発分極Ｐsp1が、また前記第２半導体層には自発分極Ｐsp2が、また前記第３半導体層には自発分極Ｐsp3が、それぞれ生じており、前記第２半導体層は、前記自発分極Ｐsp1及び自発分極Ｐsp2の相互作用により第１半導体層との界面に発生する電荷Ｑ12と、前記自発分極Ｐsp2及び自発分極Ｐsp3の相互作用により第３半導体層との界面に発生する電荷Ｑ23とにより、第１半導体層から第３半導体層へ向けて電子のエネルギーが下がるように内部電界が発生する構成とされている。
【０００８】
この構成では、ｐ型の第２半導体層において、電荷Ｑ12と電荷Ｑ23とにより発生する内部電界が、キャリアとしての電子のエネルギーが移動方向に沿って低下するように発生するために、この電子は、内部電界によって第１半導体層から第３半導体層に向けて加速される。このため、第１半導体層から注入され、第３半導体層に向かって第２半導体層内を走行する電子の走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上させることができる。そして、この半導体装置をＨＢＴに適用した場合には、正孔が前記内部電界によりベース電極近傍に蓄積することとなるので、ベース抵抗を低減することが可能となる。さらに、前記内部電界は、各半導体層に生ずる自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3の作用によって発生するものであるので、第２半導体層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【０００９】
また、第２の発明は、外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子が注入されるように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子が流入するように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置を前提とする。そして、前記第１半導体層にはピエゾ分極Ｐpz1が、また前記第２半導体層にはピエゾ分極Ｐpz2が、また前記第３半導体層には、ピエゾ分極Ｐpz3が、それぞれ生じており、前記第２半導体層は、前記ピエゾ分極Ｐpz1及びピエゾ分極Ｐpz2の相互作用により第１半導体層との界面に発生する電荷Ｑ12と、前記ピエゾ分極Ｐpz2及びピエゾ分極Ｐpz3の相互作用により第３半導体層との界面に発生する電荷Ｑ23とにより、第１半導体層から第３半導体層へ向けて電子のエネルギーが下がるように内部電界が発生する構成とされている。
【００１０】
この構成では、ｐ型の第２半導体層において、電荷Ｑ12と電荷Ｑ23とにより発生する内部電界がキャリアとしての電子のエネルギーが移動方向に沿って低下するように発生するために、この電子は、内部電界によって第１半導体層から第３半導体層に向けて加速される。このため、第１半導体層から注入され、第３半導体層に向かって第２半導体層内を走行する電子の走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上させることができる。そして、この半導体装置をＨＢＴに適用した場合には、正孔が前記内部電界によりベース電極近傍に蓄積することとなるので、ベース抵抗を低減することが可能となる。さらに、前記内部電界は、各半導体層に生ずるピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3の作用によって発生するものであるので、第２半導体層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【００１１】
また、第３の発明は、外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子が注入されるように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子が流入するように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置を前提とする。そして、前記第１半導体層には、自発分極Ｐsp1とピエゾ分極Ｐpz1とが生じており、前記第２半導体層には、自発分極Ｐsp2とピエゾ分極Ｐpz2とが生じており、前記第３半導体層には、自発分極Ｐsp3とピエゾ分極Ｐpz3とが生じており、前記自発分極とピエゾ分極の極性が一致し、前記第２半導体層は、前記自発分極Ｐsp1、ピエゾ分極Ｐpz1、自発分極Ｐsp2及びピエゾ分極Ｐpz2の相互作用により第１半導体層との界面に発生する電荷Ｑ12と、前記自発分極Ｐsp2、ピエゾ分極Ｐpz2、自発分極Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz3の相互作用により第３半導体層との界面に発生する電荷Ｑ23とにより、第１半導体層から第３半導体層へ向けて電子のエネルギーが下がるように内部電界が発生する構成とされている。
【００１２】
この構成では、各半導体層に生ずる自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3とピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3の極性が一致するため、自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3が互いに相殺し合うことなく、第１半導体層と第２半導体層との界面に非常に大きな電荷Ｑ12が生ずるとともに、第２半導体層と第３半導体層との界面に非常に大きな電荷Ｑ23が生ずる。そして、これら電荷Ｑ12と電荷Ｑ23とにより、ｐ型の第２半導体層には、キャリアとしての電子のエネルギーが移動方向に沿って低下するように内部電界が発生する。このため、第１半導体層から注入された電子は、内部電界によって第１半導体層から第３半導体層に向けて加速されるので、第３半導体層に向かって第２半導体層内を走行する電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。これにより高周波特性を向上させることができる。そして、この半導体装置をＨＢＴに適用した場合には、正孔が前記内部電界によりベース電極近傍に蓄積することとなるので、ベース抵抗を低減することが可能となる。
【００１３】
また、前記内部電界は、各半導体層に生ずる自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3の作用によって発生するものであるので、第２半導体層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【００１４】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第１半導体層及び第３半導体層は、それぞれ窒化アルミニウムガリウム（AlGaＮ）により構成され、前記第２半導体層は、窒化ガリウム（GaＮ）により構成されている。
【００１５】
この構成では、各半導体層に生ずる自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3とピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3の極性が一致する。このため、自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3が互いに相殺し合うことなく、第１半導体層と第２半導体層との界面に非常に大きな電荷Ｑ12が生ずるとともに、第２半導体層と第３半導体層との界面に非常に大きな電荷Ｑ23が生ずる。これら電荷Ｑ12，Ｑ23により、第２半導体層には、非常に大きな内部電界が生ずるために、第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、第１半導体層と第２半導体層とがヘテロ接合となっているために、第２半導体層への注入効率を向上させることができる。
【００１６】
また、前記半導体装置において、前記第１半導体層は、第３半導体層よりもアルミニウム組成比が高い構成とされているのが好ましい。
【００１７】
この構成では、第１半導体層と第２半導体層との界面における障壁が、第２半導体層と第３半導体層との界面における障壁よりも高くなるために、第１半導体層から注入された電子が第２半導体層を通過し、第３半導体層に到達したときに、この電子は、第２半導体層と第３半導体層との界面に生じている障壁を乗り越えるのに十分なエネルギーを有することとなる。したがって、キャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００１８】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第１半導体層は、AlGaＮにより構成され、前記第２半導体層及び第３半導体層は、それぞれGaＮにより構成されている。
【００１９】
この構成では、各半導体層に生ずる自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3の極性が一致する。このため、自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3が互いに相殺し合うことなく、第１半導体層と第２半導体層との界面に十分に大きな電荷Ｑ12が生じ、第２半導体層と第３半導体層との界面に十分に大きな電荷Ｑ23が生じる。これらの電荷Ｑ12，Ｑ23により、第２半導体層には、十分に大きな内部電界が生ずるために、第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、第２半導体層と第３半導体層との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【００２０】
また、第４の発明は、外部から電子が注入されるように構成されたｎ型の第１半導体層と、該第１半導体層に注入された電子の一部を取り出すように構成されたｐ型の第２半導体層と、該第２半導体層を通過した電子を取り出すように構成されたｎ型の第３半導体層とが順に接合された半導体装置を前提とする。そして、前記第２半導体層は、窒化ガリウムにより構成され、前記第１半導体層は、前記第２半導体層の窒素極性面に接合され、前記第３半導体層は、前記第２半導体層のガリウム極性面に接合されている。
【００２１】
この構成では、第２半導体層は、その窒素極性面で第１半導体層と接合される一方、ガリウム極性面で第３半導体層と接合される。このため、第２半導体層において、自発分極により、第１半導体層との界面が陰極性となり、また第３半導体層との界面が陽極性となる。そして、界面に生じる電荷により、第２半導体層には、キャリアとしての電子が第１半導体層から第３半導体層に向けて加速されるように内部電界が発生する。この結果、第１半導体層から注入され、第３半導体層に向かって第２半導体層内を走行する電子の走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上させることができる。そして、この半導体装置をＨＢＴに適用した場合には、前記内部電界により正孔がベース電極近傍に蓄積することとなるので、ベース抵抗を低減することが可能となる。さらに、前記内部電界は、自発分極の作用によって発生するものであるので、第２半導体層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【００２２】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第１半導体層及び第３半導体層は、それぞれAlGaＮにより構成されている。
【００２３】
この構成では、各半導体層に生ずる自発分極とピエゾ分極の極性が一致する。このため、自発分極及びピエゾ分極が互いに相殺し合うことなく、第１半導体層と第２半導体層との界面に非常に大きな電荷が生ずるとともに、第２半導体層と第３半導体層との界面に非常に大きな電荷が生ずる。これら電荷により、第２半導体層には、非常に大きな内部電界が生ずるために、第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、第１半導体層と第２半導体層とがヘテロ接合となるために、第２半導体層への注入効率を向上させることができる。
【００２４】
また、前記半導体装置において、前記第１半導体層は、第３半導体層よりもアルミニウム組成比が高い構成とされているのが好ましい。
【００２５】
この構成では、第１半導体層と第２半導体層との界面における障壁が、第２半導体層と第３半導体層との界面における障壁よりも高くなるために、第１半導体層から注入された電子が第２半導体層を通過し、第３半導体層に到達したときに、この電子は、第２半導体層と第３半導体層との界面に生じている障壁を乗り越えるのに十分なエネルギーを有することとなる。したがって、キャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００２６】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第１半導体層は、AlGaＮにより構成され、前記第３半導体層は、GaＮにより構成されている。
【００２７】
この構成では、各半導体層に生ずる自発分極及びピエゾ分極の極性が一致する。このため、自発分極及びピエゾ分極が互いに相殺し合うことなく、第１半導体層と第２半導体層との界面に十分に大きな電荷が生じ、また第２半導体層と第３半導体層との界面に十分に大きな電荷が生じる。これらの電荷により、第２半導体層には、十分に大きな内部電界が生ずるために、第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、第２半導体層と第３半導体層との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【００２８】
また、前記半導体装置は、基板側から第１半導体層、第２半導体層、第３半導体層の順に積層してもよい。
【００２９】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記AlGaＮからなる前記第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方には、不純物が１×１０18〜１×１０19cm-3の割合でドープされている。
【００３０】
この構成では、第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方において、不純物が高濃度にドープされることにより、AlGaＮからなる層がポテンシャルの低い部位となる。このため、キャリアがこの部位を透過することができ、第１半導体層を高濃度層としたときには、第１半導体層から第２半導体層へキャリアを効率的に注入することができ、また第３半導体層を高濃度層としたときには、第２半導体層を通過したキャリアを第３半導体層から効率的に取り出すことができる。特に、基板側から第１半導体層、第２半導体層、第３半導体層の順に積層されている構成においては、キャリアが第１半導体層から第２半導体層へ注入され難くなり得るとともに、第２半導体層から第３半導体層へキャリアが流入し難くなり得るので、第１半導体層及び第３半導体層を高濃度層とすることは非常に有効なものとなる。
【００３１】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記AlGaＮからなる第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方には、δドーピングにより形成された高濃度層が設けられている。
【００３２】
この構成では、AlGaＮからなる層にポテンシャルの低い部位が形成されるため、キャリアがこの部位を透過することができ、第１半導体層から第２半導体層へキャリアを効率的に注入することができるか、第２半導体層を通過したキャリアを第３半導体層へ効率的に流入させることができる。また、高濃度層がδドーピングによって形成されるために、この高濃度層は、第１半導体層及び第３半導体層において、その一部に形成されることとなる。この結果、AlGaＮとGaＮとの界面に生ずる歪みを緩和することなく、第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方にポテンシャルの低い部位を形成することができる。したがって、第２半導体層に発生する内部電界を弱めることがなく、キャリアの注入効率を向上させることができ、これによりキャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００３３】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第１半導体層には、第２半導体層とは反対側の表面に電極が接合され、前記高濃度層は、第１半導体層における前記電極が接合された表面から２０ｎｍ以下の位置に設けられている。
【００３４】
この構成では、第１半導体層において、電極が設けられている表面から２０ｎｍ以下の位置に高濃度層が形成されるために、電極からの電子の注入が効率よく行われる。したがって、キャリアの注入効率を向上させることができ、これによりキャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００３５】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記高濃度層は、第３半導体層における第２半導体層との界面から２０ｎｍ以下の位置に設けられている。
【００３６】
この構成では、第２半導体層と第３半導体層との界面から２０ｎｍ以下の位置に高濃度層が形成されているので、第２半導体層の電子が第３半導体層へ効率よく流入する。したがって、キャリアの注入効率を向上させることができ、これによりキャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００３７】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第２半導体層には、第１半導体層との界面を残しつつ、他の部位よりも薄く形成された薄層部が設けられ、前記薄層部には、第２半導体層中の電子を取り出すための電極が接合されている。
【００３８】
この構成では、AlGaＮからなる第１半導体層とGaＮからなる第２半導体層の薄層部との界面がヘテロ接合面となっており、この第１半導体層と薄層部とでバンドが変わる。また、第２半導体層において第３半導体層から第１半導体層に向けて内部電界が発生している。このため、この内部電界により第１半導体層から第３半導体層へ向かって電子が加速され、これによりキャリアの走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上することができる。また、前記内部電界によって第２半導体層において第１半導体層との界面近傍に正孔が蓄積されるために、第２半導体層の薄層部に接合された電極の近傍に正孔が蓄積されることとなり、第２半導体層における抵抗を低減することができる。
【００３９】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第１半導体層には、第２半導体層とは反対側にｎ型のGaＮからなるコンタクト層が接合されており、前記第１半導体層と該第１半導体層に電子を注入するための電極とは、前記コンタクト層を介してオーミック接触を形成している。
【００４０】
この構成では、AlGaＮからなる第１半導体層にGaＮからなるコンタクト層が接合され、このコンタクト層に電極が接合されている。そして、第１半導体層とコンタクト層との界面がヘテロ接合面となっており、またAlGaＮとGaＮとの分極特性の違いにより、第１半導体層とコンタクト層との界面におけるコンタクト層側に伝導電子（２次元伝導電子ガス）が蓄積されることとなる。このため、この伝導電子を前記電極とのオーミックコンタクトを取るのに利用でき、低抵抗のオーミック接触を形成することができ、これにより高周波特性を向上することができる。
【００４１】
また、前記半導体装置の一実施形態において、前記第１半導体層には、第２半導体層とは反対側にｎ型のGaＮからなるコンタクト層が接合される一方、該コンタクト層との界面を残しつつ、他の部位よりも薄く形成された薄層部が設けられ、前記第１半導体層の薄層部には、電子を注入するための電極が接合されている。
【００４２】
この構成では、AlGaＮからなる第１半導体層とGaＮからなるコンタクト層との界面がヘテロ接合面となっており、またAlGaＮとGaＮとの分極特性の違いにより、第１半導体層の薄層部とコンタクト層との界面におけるコンタクト層側に伝導電子が蓄積されることとなる。このため、この伝導電子を前記電極とのオーミックコンタクトを取るのに利用でき、低抵抗のオーミック接触を形成することができ、これにより高周波特性を向上することができる。
【００４３】
また、前記半導体装置の一実施形態において、第１半導体層は、エミッタ層として構成され、第２半導体層は、ベース層として構成され、第３半導体層は、コレクタ層として構成されている。
【００４４】
また、第５の発明は、ｎ型の半導体から成るエミッタ層と、ｐ型の半導体から成るベース層と、ｎ型の半導体から成るコレクタ層とが順に接合されたヘテロ接合バイポーラトランジスタを前提として、前記ベース層は、GaＮにより構成され、前記エミッタ層は、前記ベース層の窒素極性面に接合され、前記コレクタ層は、前記ベース層のガリウム極性面に接合されている。
【００４５】
この構成では、ベース層は、その窒素極性面でエミッタ層と接合される一方、ガリウム極性面でコレクタ層と接合される。このため、ベース層において、自発分極により、エミッタ層との界面が陰極性となり、またコレクタ層との界面が陽極性となる。そして、界面に生じる電荷により、ベース層には、キャリアとしての電子がエミッタ層からコレクタ層に向けて加速されるように内部電界が発生する。この結果、エミッタ層から注入され、コレクタ層に向かってベース層内を走行する電子の走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上させることができる。また、前記内部電界により正孔がベース電極近傍に蓄積することとなるので、ベース抵抗を低減することが可能となる。さらに、前記内部電界は、自発分極の作用によって発生するものであるので、ベース層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、ベース層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、ＨＢＴの製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質なＨＢＴを安定して得ることができる。
【００４６】
また、前記ＨＢＴの一実施形態において、前記エミッタ層及びコレクタ層は、それぞれAlGaＮにより構成されている。
【００４７】
この構成では、エミッタ層、ベース層及びコレクタ層に生ずる自発分極とピエゾ分極の極性が一致する。このため、自発分極及びピエゾ分極が互いに相殺し合うことなく、エミッタ層とベース層との界面に非常に大きな電荷が生ずるとともに、ベース層とコレクタ層との界面に非常に大きな電荷が生ずる。これら電荷により、ベース層には、非常に大きな内部電界が生ずるために、ベース層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、エミッタ層及びベース層がヘテロ接合となるために、電子の注入効率を向上させることができる。
【００４８】
また、前記ＨＢＴの一実施形態において、前記エミッタ層は、AlGaＮにより構成され、前記コレクタ層は、GaＮにより構成されている。
【００４９】
この構成では、エミッタ層、ベース層及びコレクタ層に生ずる自発分極及びピエゾ分極の極性が一致する。このため、自発分極及びピエゾ分極が互いに相殺し合うことなく、エミッタ層とベース層との界面に十分に大きな電荷が生じ、ベース層とコレクタ層との界面に十分に大きな電荷が生じる。この電荷により、ベース層には、十分に大きな内部電界が生ずるために、ベース層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、ベース層とコレクタ層との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００５０】
請求項１の発明によれば、各半導体層における自発分極によって発生する内部電界を、第２半導体層において、第１半導体層から第３半導体層に向けて電子のエネルギーが低下するように発生させるようにしたので、第１半導体層から注入され、第３半導体層に向かって第２半導体層内を走行する電子の走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上させることができる。また、各半導体層に生ずる自発分極を利用しているので、第２半導体層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【００５１】
請求項２の発明によれば、各半導体層におけるピエゾ分極によって発生する内部電界を、第２半導体層において、第１半導体層から第３半導体層に向けて電子のエネルギーが低下するように発生させるようにしたので、第１半導体層から注入され、第３半導体層に向かって第２半導体層内を走行する電子の走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上させることができる。また、各半導体層に生ずるピエゾ分極を利用しているので、第２半導体層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【００５２】
請求項３の発明によれば、各半導体層に生ずる自発分極とピエゾ分極とが極性が一致するようにしているので、自発分極及びピエゾ分極が互いに相殺し合うことなく、各界面に非常に大きな電荷を生じさせることができる。この結果、第３半導体層に向かって第２半導体層内を走行する電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。これにより高周波特性を向上させることができる。また、各半導体層に生ずる自発分極及びピエゾ分極を利用しているので、第２半導体層での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【００５３】
請求項４の発明によれば、第１半導体層及び第３半導体層をAlGaＮにより構成し、第２半導体層をGaＮにより構成しているので、各半導体層の界面に非常に大きな電荷を生じさせることができ、この電荷によって発生する内部電界により第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。また、第１半導体層と第２半導体層とがヘテロ接合となっているために、第２半導体層への注入効率を向上させることができる。
【００５４】
請求項５の発明によれば、第１半導体層を第３半導体層よりもアルミニウム組成比が高くなるように構成しているので、キャリアが第２半導体層と第３半導体層との界面に生じている障壁を乗り越え易くすることができる。これにより、キャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００５５】
請求項６の発明によれば、第１半導体層をAlGaＮにより構成し、第２半導体層及び第３半導体層をそれぞれGaＮにより構成しているので、各界面にそれぞれ十分に大きな電荷を生じさせることができ、これらの電荷によって発生する内部電界により第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。また、第２半導体層と第３半導体層との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【００５６】
請求項７の発明によれば、第１半導体層をGaＮからなる第２半導体層の窒素極性面に接合するとともに、第３半導体層を第２半導体層のガリウム極性面に接合するようにしているので、第２半導体層には、自発分極により、キャリアとしての電子が第１半導体層から第３半導体層に向けて加速されるように内部電界を発生させることができる。これにより、電子の走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。また、第２半導体層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がないので、半導体装置の製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質な半導体装置を安定して得ることができる。
【００５７】
請求項８の発明によれば、第１半導体層及び第３半導体層をAlGaＮにより構成し、第２半導体層をGaＮにより構成しているので、各半導体層の界面に非常に大きな電荷を生じさせることができ、この電荷によって発生する内部電界により第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。また、第１半導体層と第２半導体層とがヘテロ接合となっているために、第２半導体層への注入効率を向上させることができる。
【００５８】
請求項９の発明によれば、第１半導体層を第３半導体層よりもアルミニウム組成比が高くなるように構成しているので、キャリアが第２半導体層と第３半導体層との界面に生じている障壁を乗り越え易くすることができる。これにより、キャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００５９】
請求項１０の発明によれば、第１半導体層をAlGaＮにより構成し、第２半導体層及び第３半導体層をそれぞれGaＮにより構成しているので、各界面にそれぞれ十分に大きな電荷を生じさせることができ、これらの電荷によって発生する内部電界により第２半導体層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。また、第２半導体層と第３半導体層との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【００６０】
請求項１２の発明によれば、第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方に不純物を高濃度にドープするようにしているので、この半導体層のポテンシャルを低下させることができ、第１半導体層から第２半導体層へキャリアを効率的に注入することができ、あるいは第２半導体層を通過したキャリアを第３半導体層から効率的に取り出すことができる。
【００６１】
請求項１３の発明によれば、第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方にδドーピングにより形成された高濃度層を設けるようにしているので、AlGaＮとGaＮとの界面に生ずる歪みを緩和することなく、第１半導体層及び第３半導体層の少なくとも一方にポテンシャルの低い部位を形成することができる。これにより、第２半導体層に発生する内部電界を弱めることがなく、キャリアの注入効率を向上させることができる。この結果、キャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００６２】
請求項１４の発明によれば、高濃度層を第１半導体層における第２半導体層とは反対側の表面から２０ｎｍ以下の位置に設けるようにしているので、この表面に設けられた電極からのキャリアの注入効率を向上させることができ、これによりキャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００６３】
請求項１５の発明によれば、高濃度層を第３半導体層における第２半導体層との界面から２０ｎｍ以下の位置に設けるようにしているので、第２半導体層の電子が第３半導体層へ流入させる効率を向上することができ、これによりキャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００６４】
請求項１６の発明によれば、第２半導体層に第１半導体層との界面が残るように薄層部を形成し、この薄層部に第２半導体層中の電子を取り出すための電極を接合するようにしているので、第２半導体層に生ずる内部電界により薄層部における第１半導体層との界面近傍に正孔が蓄積される。この結果、第２半導体層の薄層部に接合された電極の近傍に正孔が蓄積されることとなり、第２半導体層における抵抗を低減することができる。
【００６５】
請求項１７の発明によれば、第１半導体層にｎ型のGaＮからなるコンタクト層を接合し、このコンタクト層を介して第１半導体層と該第１半導体層に電子を注入するための電極とがオーミック接触を形成するようにしているので、第１半導体層とコンタクト層との界面におけるコンタクト層側に伝導電子が蓄積される。これにより、この伝導電子を電極とのオーミックコンタクトを取るのに利用でき、低抵抗のオーミック接触を形成することができ、高周波特性を向上することができる。
【００６６】
請求項１８の発明によれば、第１半導体層にｎ型のGaＮからなるコンタクト層を接合し、コンタクト層との界面が残るように第１半導体層に薄層部を形成するとともにこの薄層部に電極を接合しているので、第１半導体層の薄層部とコンタクト層との界面におけるコンタクト層側に伝導電子が蓄積される。これにより、伝導電子を電極とのオーミックコンタクトを取るのに利用でき、低抵抗のオーミック接触を形成することができ、これにより高周波特性を向上することができる。
【００６７】
請求項２０の発明によれば、ＨＢＴのベース層をGaＮにより構成し、ベース層をその窒素極性面でエミッタ層と接合する一方、ガリウム極性面でコレクタ層と接合しているので、ベース層にキャリアとしての電子がエミッタ層からコレクタ層に向けて加速するように内部電界を発生させることができる。これにより、電子の走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。また、この内部電界によりベース電極近傍に正孔を蓄積させることができるので、ベース抵抗を低減することができる。さらに、ベース層の組成比を膜厚方向に変化させる必要がないので、製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質なＨＢＴを安定して得ることができる。
【００６８】
請求項２１の発明によれば、エミッタ層及びコレクタ層をそれぞれAlGaＮにより構成しているので、エミッタ層とベース層との界面に非常に大きな電荷が生じ、ベース層に非常に大きな内部電界を発生させることができる。この結果、ベース層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、エミッタ層とベース層とがヘテロ接合となるために、ベース層への注入効率を向上させることができる。
【００６９】
請求項２２の発明によれば、エミッタ層をAlGaＮにより構成し、コレクタ層をGaＮにより構成しているので、各界面にそれぞれ十分に大きな電荷が生じ、ベース層に十分に大きな内部電界を発生させることができる。この結果、ベース層における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、本発明では、ベース層とコレクタ層との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７１】
《発明の実施形態１》
図１に示すように、本実施形態１に係る半導体装置は、サファイア基板１上に第１半導体層としてのエミッタ層４と、第２半導体層としてのベース層５と、第３半導体層としてのコレクタ層６とが形成されたヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）に構成されている。これら各層は、有機金属化学的気相堆積法（ＭＯＣＶＤ法）により形成されるものである。
【００７２】
前記サファイア基板１上には、窒化アルミニウム（AlＮ）からなるAlＮ緩衝層２が形成されている。このAlＮ緩衝層２は、２０ｎｍの厚みに形成されている。AlＮ緩衝層２上には、窒化ガリウム（GaＮ）からなるGaＮ緩衝層３が形成されている。このGaＮ緩衝層３は、１５ｎｍの厚みに形成されている。GaＮ緩衝層３は、ＭＯＣＶＤ法により形成されることから、このGaＮ緩衝層３が形成された時点での表面（上面）は、最外側にガリウムが位置するガリウム極性面となっている。また、このGaＮ緩衝層３のAlＮ緩衝層２との界面（下面）は、最外側に窒素が位置する窒素極性面となっている。
【００７３】
前記エミッタ層４は、GaＮ緩衝層３上に形成されている。このエミッタ層４は、ｎ型の窒化アルミニウムガリウム（AlGaＮ）からなり、３０ｎｍの厚みに形成されている。AlGaＮには、中濃度（５×１０17cm-3）のシリコン（Si）が不純物として添加されており、エミッタ層４のアルミニウムの組成比は、２５％とされている。
【００７４】
前記ベース層５は、エミッタ層４上に７０ｎｍの厚みに形成されている。このベース層５は、ｐ型のGaＮからなる。つまり、エミッタ層４とベース層５との接合は、エミッタ層４に対してベース層５がナローギャップとなるヘテロ接合となっている。ベース層５を構成するGaＮには、高濃度（４×１０19cm-3）のマグネシウム（Mg）が不純物として添加されている。この不純物の濃度は、膜厚方向に一定となっており、これによりベース層５は、膜厚方向に一定のバンドギャップとなっている。
【００７５】
前記コレクタ層６は、ベース層５上に５００ｎｍの厚みに形成されている。このコレクタ層６は、ｎ型のAlGaＮからなる。つまり、ベース層５とコレクタ層６との接合は、コレクタ層６に対してベース層５がナローギャップとなるヘテロ接合となっている。コレクタ層６のAlGaＮには、中濃度（２×１０17cm-3）のSiが不純物として添加されており、コレクタ層６のアルミニウムの組成比は、１０％とされている。つまり、本実施形態１では、エミッタ層４のアルミニウムの組成比がコレクタ層６におけるアルミニウムの組成比よりも高くなっている。
【００７６】
コレクタ層６上には、ｎ型のGaＮからなるサブコレクタ層７が形成されている。このサブコレクタ層７は、５００ｎｍの厚みに形成されている。サブコレクタ層７を構成するGaＮには、高濃度（１×１０19cm-3）のSiが不純物として添加されている。
【００７７】
エミッタ層４、ベース層５及びサブコレクタ層７の上面には、それぞれ電極８が設けられている。エミッタ層４に接合された電極８は、エミッタ電極を構成し、外部から電子が注入されるように構成されている。また、ベース層５に接合された電極８は、ベース電極を構成し、エミッタ層４に注入された電子の一部をベース層５から取り出すように構成されている。また、サブコレクタ層７に接合された電極８は、コレクタ電極を構成し、ベース層５を通過した電子を取り出すように構成されている。
【００７８】
本実施形態１に係るＨＢＴの製造方法について説明する。図１（ａ）に示すように、サファイア基板１上にAlＮ緩衝層２、GaＮ緩衝層３、エミッタ層４、ベース層５、コレクタ層６及びサブコレクタ層７を順次形成する。このとき、各層は、ＭＯＣＶＤ法により形成する。そして、図１（ｂ）に示すように、Si酸化膜をマスクとして塩素ガスを用いたドライエッチングにより、サブコレクタ層７、コレクタ層６の順にエッチングし、コレクタメサを形成してベース層５を露出する。次に、図１（ｃ）に示すように、Si酸化膜をマスクとして塩素ガスを用いたドライエッチングにより、ベース層５をエッチングしてエミッタ層４を露出する。次に、図１（ｄ）に示すように、サブコレクタ層７、ベース層５及びエミッタ層４にそれぞれ電極８を形成する。このようにして本実施形態１に係るＨＢＴを製造することができる。
【００７９】
ここで、図２を参照しながら、エミッタ層４、ベース層５及びコレクタ層６に生じている分極について説明する。エミッタ層４は、前述の如くAlGaＮからなり、GaＮ緩衝層３のガリウム極性面上に形成されている。このため、エミッタ層４は、その下面が窒素極性面となる一方、上面がアルミニウムガリウム極性面となっており、自発分極Ｐsp1が生じている。また、エミッタ層４には、結晶歪みによるピエゾ分極Ｐpz1が生じている。このピエゾ分極Ｐpz1は、AlGaＮでは自発分極Ｐsp1と極性が一致するように生ずる。これら自発分極Ｐsp1及びピエゾ分極Ｐpz1が生ずることにより、エミッタ層４は、その下面が陰極性面となる一方、上面が陽極性面となっている。
【００８０】
ベース層５は、エミッタ層４のアルミニウムガリウム極性面上に形成されているので、下面が窒素極性面となっている一方、上面がガリウム極性面となっており、自発分極Ｐsp2が生じている。また、ベース層５には、結晶歪みによるピエゾ分極Ｐpz2が生じている。ベース層５がGaＮからなるので、このピエゾ分極Ｐpz2は、自発分極Ｐsp2と極性が一致するように生ずる。これら自発分極Ｐsp2及びピエゾ分極Ｐpz2が生ずることにより、ベース層５は、その下面が陰極性面となる一方、上面が陽極性面となっている。
【００８１】
コレクタ層６は、ベース層５のガリウム極性面上に形成されているので、下面が窒素極性面となっている一方、上面がアルミニウムガリウム極性面となっており、自発分極Ｐsp3が生じている。また、コレクタ層６には、結晶歪みによるピエゾ分極Ｐpz3が生じている。コレクタ層６がAlGaＮからなるので、このピエゾ分極Ｐpz3は、自発分極Ｐsp3と極性が一致するように生ずる。これら自発分極Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz3が生ずることにより、コレクタ層６は、その下面が陰極性面となる一方、上面が陽極性面となっている。
【００８２】
そして、前記自発分極Ｐsp1，Ｐsp2とピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2との極性が一致することから、エミッタ層４とベース層５との界面には、非常に大きな電荷Ｑ12が生じる。また、前記自発分極Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz2，Ｐpz3の極性が一致することから、ベース層５とコレクタ層６との界面には、非常に大きな電荷Ｑ23が生ずる。これにより、ベース層５には、電子がエミッタ層４からコレクタ層６に向かって加速するように内部電界が発生している。
【００８３】
したがって、本実施形態１に係るＨＢＴでは、図３に示すように、ベース層５は、膜厚方向にバンドギャップが一定で且つエミッタ４側からコレクタ６側に向かうに従って、伝導帯１１端、価電子帯１２端のそれぞれにおいて、電子のエネルギーが下がるバンド構造となっている。
【００８４】
以上説明したように本実施形態に係るＨＢＴでは、各半導体層４，５，６に生ずる自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3とピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3の極性が一致するため、自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3が互いに相殺し合うことなく、エミッタ層４とベース層５との界面に非常に大きな電荷Ｑ12が生ずるとともに、ベース層５とコレクタ層６との界面に非常に大きな電荷Ｑ23が生ずる。そして、これら電荷Ｑ12と電荷Ｑ23とにより、ｐ型のベース層５には、エミッタ層からコレクタ層に向かうにしたがって電子のエネルギーが低下するように内部電界が発生する。このため、エミッタ層４から注入された電子は、内部電界によってエミッタ層４からコレクタ層６に向けて加速されるので、コレクタ層に向かってベース層５内を走行する電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。これにより高周波特性を向上させることができる。
【００８５】
また、前記内部電界は、各半導体層４，５，６に生ずる自発分極Ｐsp1，Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2，Ｐpz3の作用によって発生するものであるので、ベース層５での抵抗を低減するためにバンド構造を変えるべく、ベース層５の組成比を膜厚方向に変化させる必要がない。この結果、ＨＢＴの製造方法が煩雑になるのを防止できるとともに、高品質なＨＢＴを安定して得ることができる。
【００８６】
また、本実施形態１では、エミッタ層４とベース層５とがヘテロ接合となるために、電子の注入効率を向上させることができる。
【００８７】
また、本実施形態１では、エミッタ層４は、コレクタ層６よりもアルミニウム組成比が高く構成されているので、ベース層５とコレクタ層６との界面における障壁が、エミッタ層４とベース層５との界面における障壁よりも低くなり、エミッタ層４から注入された電子がベース層５を通過してコレクタ層６に到達したときに、この電子は、ベース層５とコレクタ層６との界面に生じている障壁を乗り越えるのに十分なエネルギーを有することとなる。したがって、本実施形態１によれば、この点からもキャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【００８８】
また、本実施形態１では、ベース層５が、その窒素極性面でエミッタ層４と接合される一方、ガリウム極性面でコレクタ層６と接合される。このため、キャリアとしての電子がエミッタ層４からコレクタ層６に向けて加速されるように、ベース層５に内部電界を発生させることができる。
【００８９】
尚、本実施形態１について、エミッタ層４及びコレクタ層６の少なくとも一方を不純物が１×１０18〜１×１０19cm-3の割合でドープされる構成としてもよい。つまり、本実施形態１では、基板１側からコレクタ層６、ベース層５、エミッタ層４の順に積層されたコレクタアップの構成においては、キャリアがエミッタ層４からベース層５へ注入され難くなり得るとともに、ベース層５からコレクタ層６へキャリアが流入し難くなり得る。しかしながら、エミッタ層４及びコレクタ層６の少なくとも一方を不純物の高濃度ドープ層とすることで、AlGaＮからなる層がポテンシャルの低い部位となるために、キャリアがこの部位を透過することができるようになる。この結果、エミッタ層４を不純物の高濃度ドープ層とすればエミッタ層４からベース層５へキャリアを効率的に注入することができる。一方、コレクタ層６を不純物の高濃度ドープ層とすれば、ベース層５中のキャリアをコレクタ層６に効率よく流入させることができる。したがって、コレクタアップの構成において、エミッタ層４及びコレクタ層６を高濃度ドープ層とすることは非常に有効なものとなる。
【００９０】
また、本実施形態１と異なり、コレクタ層６をGaＮにより形成してもよい。この場合には、エミッタ層４とベース層５との接合のみがヘテロ接合となるが、この場合にも自発分極とピエゾ分極との極性が一致しているので、各界面にそれぞれ十分に大きな電荷が生ずる。これら各界面の電荷により、ベース層５には、十分に大きな内部電界が生ずるために、ベース層５における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、ベース層５とコレクタ層６との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【００９１】
《発明の実施形態２》
図４は本発明の実施形態２を示す。ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。前記実施形態１では、基板１側から順にエミッタ層４、ベース層５、コレクタ層６の順に積層した、いわゆるコレクタアップの構成としているのに対し、この実施形態２では、基板１側からコレクタ層６、ベース層５、エミッタ層４の順に積層した、いわゆるエミッタアップの構成としている。これら各層は、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）により形成されるものである。
【００９２】
GaＮ緩衝層３は、ＭＢＥ法により形成されることから、このGaＮ緩衝層３が形成された時点での表面（上面）は、最外側に窒素が位置する窒素極性面となっている。また、このGaＮ緩衝層３のAlＮ緩衝層２との界面（下面）は、最外側にガリウムが位置する窒素極性面となっている。このGaＮ緩衝層３上には、ｎ型のGaＮからなるサブコレクタ層７が５００ｎｍの厚みに形成されている。このサブコレクタ層７を構成するGaＮには、高濃度（１×１０19cm-3）のSiが不純物として添加されている。
【００９３】
前記コレクタ層６は、サブコレクタ層７上に５００ｎｍの厚みに形成されている。このコレクタ層６は、ｎ型のAlGaＮからなる。コレクタ層６のAlGaＮには、中濃度（２×１０17cm-3）のSiが不純物として添加されており、コレクタ層６のアルミニウムの組成比は、１０％とされている。
【００９４】
前記ベース層５は、コレクタ層６上に７０ｎｍの厚みに形成されている。このベース層５は、ｐ型のGaＮからなる。ベース層５を構成するGaＮには、高濃度（４×１０19cm-3）のMgが不純物として添加されている。この不純物の濃度は、膜厚方向に一定となっており、これによりベース層５は、膜厚方向に一定のバンドギャップとなっている。
【００９５】
前記エミッタ層４は、ベース層５上に形成されている。このエミッタ層４は、ｎ型のAlGaＮからなり、３０ｎｍの厚みに形成されている。AlGaＮには、中濃度（５×１０17cm-3）のSiが不純物として添加されており、エミッタ層４のアルミニウムの組成比は、２５％とされている。
【００９６】
本実施形態２に係るＨＢＴの製造方法について説明する。図４（ａ）に示すように、サファイア基板１上にAlＮ緩衝層２、GaＮ緩衝層３、サブコレクタ層７、コレクタ層６、ベース層５及びエミッタ層４を順次形成する。このとき、各層は、ＭＢＥ法により形成する。そして、図４（ｂ）に示すように、Si酸化膜をマスクとして塩素ガスを用いたドライエッチングにより、エミッタ層４をエッチングしてエミッタメサを形成してベース層５を露出する。次に、図４（ｃ）に示すように、Si酸化膜をマスクとして塩素ガスを用いたドライエッチングにより、ベース層５及びコレクタ層６をエッチングしてサブコレクタ層７を露出する。次に、図４（ｄ）に示すように、エミッタ層４、ベース層５及びサブコレクタ層７にそれぞれ電極８を形成する。このようにして本実施形態２に係るＨＢＴを製造することができる。
【００９７】
本実施形態２に係るＨＢＴでは、サブコレクタ層７がGaＮ緩衝層３の窒素極性面上に形成されている。このため、サブコレクタ層７は、その下面がガリウム極性面となる一方、上面が窒素極性面となっており、また、コレクタ層６は、その下面がアルミニウムガリウム極性面となる一方、上面が窒素極性面となっており、自発分極Ｐsp3が生じている。また、コレクタ層６には、結晶歪みによるピエゾ分極Ｐpz3が自発分極Ｐsp3と極性が一致するように生じている。これら自発分極Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz3が生ずることにより、コレクタ層６は、その下面が陽極性面となる一方、上面が陰極性面となっている。
【００９８】
ベース層５は、コレクタ層６の窒素極性面上に形成されているので、下面がガリウム極性面となっている一方、上面が窒素極性面となっており、自発分極Ｐsp2が生じている。また、ベース層５には、結晶歪みによるピエゾ分極Ｐpz2が自発分極Ｐsp2と極性が一致するように生じている。これら自発分極Ｐsp2及びピエゾ分極Ｐpz2が生ずることにより、ベース層５は、その下面が陽極性面となる一方、上面が陰極性面となっている。
【００９９】
エミッタ層４は、ベース層５の窒素極性面上に形成されているので、下面がアルミニウムガリウム極性面となっている一方、上面が窒素極性面となっており、自発分極Ｐsp1が生じている。また、エミッタ層４には、結晶歪みによるピエゾ分極Ｐpz1が自発分極Ｐsp1と極性が一致するように生じている。これら自発分極Ｐsp1及びピエゾ分極Ｐpz1が生ずることにより、エミッタ層４は、その下面が陽極性面となる一方、上面が陰極性面となっている。
【０１００】
そして、前記自発分極Ｐsp2，Ｐsp3及びピエゾ分極Ｐpz2，Ｐpz3の極性が一致することから、ベース層５とコレクタ層６との界面には、非常に大きな電荷Ｑ23が生ずる。また、前記自発分極Ｐsp1，Ｐsp2とピエゾ分極Ｐpz1，Ｐpz2との極性が一致することから、エミッタ層４とベース層５との界面には、非常に大きな電荷Ｑ12が生じる。これにより、ベース層５には、電子がエミッタ層４からコレクタ層６に向かって加速するように内部電界が発生している。以上により、本実施形態２に係るＨＢＴでは、ベース層５は、膜厚方向にバンドギャップが一定で且つエミッタ４側からコレクタ６側に向かうに従って、伝導帯端、価電子帯端のそれぞれにおいて、電子のエネルギーが下がるバンド構造となっている。
【０１０１】
したがって、本実施形態２によれば、ベース層５には、キャリアとしての電子を加速させる方向に内部電界が発生するため、エミッタ層４から注入された電子は、内部電界によってエミッタ層４からコレクタ層６に向けて加速されるので、コレクタ層に向かってベース層５内を走行する電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。これにより高周波特性を向上させることができる。そして、このＨＢＴでは、前記内部電界により正孔がベース層５におけるエミッタ層４との界面付近、即ちベース電極８近傍に蓄積することとなるので、ベース抵抗を低減することが可能となる。
【０１０２】
また、本実施形態２では、ベース層５が、その窒素極性面でエミッタ層４と接合される一方、ガリウム極性面でコレクタ層６と接合される。このため、キャリアとしての電子がエミッタ層４からコレクタ層６に向けて加速されるように、ベース層５に内部電界を発生させることができ、電子の走行時間を確実に短縮でき、これにより高周波特性を向上させることができる。
【０１０３】
尚、本実施形態２について、エミッタ層４及びコレクタ層６の少なくとも一方を不純物が１×１０18〜１×１０19cm-3の割合（高濃度）でドープされる構成としてもよい。この場合において、エミッタ層４を不純物の高濃度ドープ層とすることにより、エミッタ層４からベース層５へキャリアを効率的に注入することができる。一方、コレクタ層６を不純物の高濃度ドープ層とすることにより、ベース層５内のキャリアをコレクタ層６へ効率よく流入させることができる。
【０１０４】
また、本実施形態２と異なり、コレクタ層６をGaＮにより形成してもよい。この場合には、エミッタ層４とベース層５との接合のみがヘテロ接合となるが、この場合にも自発分極とピエゾ分極との極性が一致しているので、各界面にそれぞれ十分に大きな電荷が生ずる。これら各界面の電荷により、ベース層５には、十分に大きな内部電界が生ずるために、ベース層５における電子の走行時間を効率よく且つ確実に短縮することができる。さらに、この場合にはベース層５とコレクタ層６との界面に障壁が生じないために、この点からもキャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上させることができる。
【０１０５】
その他の構成、作用及び効果は上記実施形態１と同様である。
【０１０６】
《発明の実施形態３》
図５は本発明の実施形態３を示す。ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態３では、コレクタアップの構成としているとともに、コレクタ層６に高濃度層９が設けられている。
【０１０７】
前記高濃度層９は、δドーピングによって形成されている。つまり、コレクタ層６を２０ｎｍ以下の厚み、好ましくは１０ｎｍ以下の厚み、例えば３ｎｍの厚みに形成した時点でモノシラン（SiH4）のみを炉に導入することにより、Siが高濃度（５×１０12cm-2）にドープされた高濃度層９が形成される。この後、再びコレクタ層６を形成することにより、５００ｎｍの厚みとしている。これにより、コレクタ層６は、その厚み方向の一部のみにおいて不純物が高濃度にドープされた高濃度層９が設けられている。その他の部位の製法は実施形態１と同様である。
【０１０８】
したがって、本実施形態３では、AlGaＮからなるコレクタ層６にポテンシャルの低い部位が形成されるため、キャリアがこの部位を透過することができ、ベース層５を通過したキャリアをコレクタ層６へ効率よく流入させることができる。また、高濃度層９がδドーピングによって形成されるために、この高濃度層９は、コレクタ層の一部に形成されることとなる。この結果、AlGaＮとGaＮとの界面に生ずる歪みを緩和することなく、コレクタ層６にポテンシャルの低い部位を形成することができる。したがって、高濃度層９を設けたとしてもベース層５に発生する内部電界を弱めることがなく、キャリアの注入効率を向上させることができ、これによりキャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【０１０９】
また、本実施形態３では、高濃度層９をコレクタ層６におけるベース層５との界面から２０ｎｍ以下の位置に設けるようにしたので、ベース層５からコレクタ層６への電子の注入が効率よく行われる。これにより、キャリアの走行時間を短縮することができ、高周波特性を向上することができる。
【０１１０】
尚、本実施形態３では、コレクタ層６に高濃度層９を形成するようにしたが、これに代え、エミッタ層４に高濃度層を形成してもよく、あるいは、エミッタ層４及びコレクタ層６にそれぞれ高濃度層を形成してもよい。このエミッタ層４に高濃度層を形成する構成においては、この高濃度層をベース層５との界面から２０ｎｍ以下の位置、好ましくは１０ｎｍ以下の位置に設けることが好ましい。こうすることで、エミッタ層４の上面に設けられた電極８からエミッタ層４への電子の注入を効率よく行うことができる。一方、実施形態２と同様のエミッタアップの構成にするとともに、エミッタ層４に高濃度層を形成する構成としてもよい。この場合には、エミッタ層４におけるベース層５との界面とは反対側の表面（上面）に電極８が形成されるために、ベース層５の上面から２０ｎｍ以下の位置、好ましくは１０ｎｍ以下の位置に高濃度層を形成するのがよい。こうすることで、電極８からエミッタ層４への電子の注入を効率よく行うことができる。また、このエミッタアップの構成においてコレクタ層６に高濃度層を設ける構成としてもよい。この場合には、高濃度層は、コレクタ層６におけるベース層５との界面から２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下の位置に形成するのがよい。こうすることで、ベース層５からコレクタ層６への電子の流入を効率よく行うことができる。
【０１１１】
その他の構成、作用及び効果は上記実施形態１と同様である。
【０１１２】
《発明の実施形態４》
図６は本発明の実施形態４を示す。ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態４では、各半導体層４，５，６がコレクタアップに積層されている。これら各層は、ＭＯＣＶＤ法により形成されるものである。
【０１１３】
本実施形態４において、ベース層５には、該ベース層５の他の部位よりも薄く形成された薄層部１９が設けられている。この薄層部１９は、図６（ｃ）に示すように、ベース層５をドライエッチングによりエッチングするときに、このベース層５を１０ｎｍ分だけ残すようにしてエッチングすることにより形成されている。したがって、GaＮからなるベース層５には、この薄層部１９においてAlGaＮからなるエミッタ層４との界面が残されている。そして、薄層部１９の上面にベース電極８が形成されている。その他の部位の製法は実施形態１と同様である。
【０１１４】
したがって、本実施形態４では、エミッタ層４とベース層５の薄層部１９との界面がヘテロ接合面となっており、エミッタ層４と薄層部１９とでバンドが変わる。また、ベース層５においてコレクタ層６からエミッタ層４に向けて内部電界が発生している。このため、この内部電界によりエミッタ層４からコレクタ層６へ向かって電子が加速され、これによりキャリアの走行時間を短縮でき、これにより高周波特性を向上することができる。また、内部電界によってベース層５においてエミッタ層４との界面近傍に正孔が蓄積されるために、ベース層５に接合されたベース電極８の近傍に正孔が蓄積されることとなり、ベース層５における抵抗を低減することができる。
【０１１５】
その他の構成、作用及び効果は上記実施形態１と同様である。
【０１１６】
《発明の実施形態５》
図７は本発明の実施形態５を示す。ここでは、実施形態４と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態５では、GaＮ緩衝層３上にｎ型のGaＮからなるエミッタコンタクト層１０が設けられており、このエミッタコンタクト層１０上にAlGaＮからなるエミッタ層４が形成されている。エミッタコンタクト層１０は、ｎ型のGaＮからなり３０ｎｍの厚みに形成されており、このGaＮには高濃度（５×１０19cm-3）のSiが添加されている。
【０１１７】
エミッタ層４には、エミッタコンタクト層１０が露出するまで削り取られた部位が設けられている。そして、エミッタコンタクト層１０にエミッタ電極８が直接接合されている。すなわち、図７（ｃ）に示すように、ベース層５及びエミッタ層４をドライエッチングによりエッチングするときに、エミッタコンタクト層１０を露出させる。そして、エミッタコンタクト層１０の上面にエミッタ電極８が形成されている。これにより、エミッタ層４と、該エミッタ層４に電子を注入するためのエミッタ電極８とは、ｎ型のGaＮからなるエミッタコンタクト層１０を介してオーミック接触を形成している。その他の部位の製法は実施形態１及び４と同様である。
【０１１８】
したがって、本実施形態５では、AlGaＮからなるエミッタ層４にGaＮからなるエミッタコンタクト層１０が接合され、このエミッタコンタクト層１０にエミッタ電極８が接合されている。GaＮはAlGaＮに比べてバンドギャップが小さいことからオーミックコンタクトが取りやすいため、低抵抗のオーミック接触を形成することができ、これにより高周波特性を向上することができる。
【０１１９】
その他の構成、作用及び効果は上記実施形態４と同様である。
【０１２０】
《発明の実施形態６》
図８は本発明の実施形態６を示す。ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。本実施形態６では、GaＮ緩衝層３上にｎ型のGaＮからなるエミッタコンタクト層１０が設けられており、このエミッタコンタクト層１０上にAlGaＮからなるエミッタ層４が形成されている。
【０１２１】
前記エミッタコンタクト層１０は、ｎ型のGaＮからなり３０ｎｍの厚みに形成されており、このGaＮには高濃度（５×１０19cm-3）のSiが添加されている。
【０１２２】
前記エミッタ層４には、該エミッタ層４における他の部位よりも薄く形成された薄層部１８が設けられている。この薄層部１８は、図８（ｃ）に示すように、エミッタ層４をドライエッチングによりエッチングするときに、このエミッタ層４を１０ｎｍ分だけ残すようにしてエッチングすることにより形成されている。したがって、エミッタ層４には、この薄層部１８においてエミッタコンタクト層１０との界面が残されている。そして、薄層部１８の上面にエミッタ電極８が形成されている。その他の部位の製法は実施形態１と同様である。
【０１２３】
したがって、本実施形態６では、AlGaＮからなるエミッタ層４とGaＮからなるエミッタコンタクト層１０との界面がヘテロ接合面となっており、またAlGaＮとGaＮとの分極特性の違いにより、エミッタ層４の薄層部１８とエミッタコンタクト層１０との界面におけるエミッタコンタクト層１０側に伝導電子（２次元伝導電子ガス）が蓄積されることとなる。このため、この伝導電子をエミッタ電極８とのオーミックコンタクトを取るのに利用でき、低抵抗のオーミック接触を形成することができ、これにより高周波特性を向上することができる。
【０１２４】
また、本実施形態６においても、ベース層５には、電子を加速させる方向に内部電界が生ずるために、キャリアの走行時間を短縮でき、高周波特性を向上することができる。
【０１２５】
その他の構成、作用及び効果は上記実施形態１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
以上説明したように、本発明は、ｎ型の第１半導体層と、ｐ型の第２半導体層と、ｎ型の半導体層とが順に接合された半導体装置、特にＨＢＴについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施形態１に係るＨＢＴの全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るＨＢＴに生ずる分極、電界を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るＨＢＴのバンド図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るＨＢＴの図１相当図である。
【図５】本発明の実施形態３に係るＨＢＴの図１相当図である。
【図６】本発明の実施形態４に係るＨＢＴの図１相当図である。
【図７】本発明の実施形態５に係るＨＢＴの図１相当図である。
【図８】本発明の実施形態６に係るＨＢＴの図１相当図である。
【図９】従来のＨＢＴの図１相当図である。
【図１０】従来のＨＢＴの図３相当図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１    サファイア基板
２    AlＮ緩衝層
３    GaＮ緩衝層
４    エミッタ層（第１半導体層）
５    ベース層（第２半導体層）
６    コレクタ層（第３半導体層）
７    サブコレクタ層
８    電極
９    高濃度層
１０  エミッタコンタクト層（コンタクト層）
１１  伝導帯
１２  価電子帯
１３  電子
１４  正孔
１５  InGaＮ緩衝層
１８  薄層部
１９  薄層部
【図１】
2005079417.tif 000003
【図２】
2005079417.tif 000004
【図３】
2005079417.tif 000005
【図４】
2005079417.tif 000006
【図５】
2005079417.tif 000007
【図６】
2005079417.tif 000008
【図７】
2005079417.tif 000009
【図８】
2005079417.tif 000010
【図９】
2005079417.tif 000011
【図１０】
2005079417.tif 000012