(57)【要約】【課題】ノーマリオフ型の縦型構造の窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタが提供される。【解決手段】窒化ガリウム系基板１３は、第１の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域１３ｃと、第１の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域１３ｄとを含む。窒化ガリウム系半導体領域１５は、第２の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域１５ｃと、第２の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域１５ｄとを含む。ソース領域１５ａは、窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄに設けられている。ウエル領域１５ｂは、ソース領域１５ａと窒化ガリウム系基板１３との間の第２の領域１５ｄに設けられている。窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃの導電率は、窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄの導電率より大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面および他方の面を有しており、前記一方の面から前記他方の面に向かう方向に伸びており第１の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域と前記第１の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域とを含む窒化ガリウム系基板と、
前記窒化ガリウム系基板の前記第１の領域上に位置しており第２の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域と前記窒化ガリウム系基板の前記第２の領域上に位置しており前記第２の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域とを含んでおり、前記窒化ガリウム系基板の前記一方の面上に設けられた窒化ガリウム系半導体領域と、
前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第１および第２の領域上に設けられたゲート絶縁膜と、
前記第１および第２の領域上並びに前記ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、
前記窒化ガリウム系基板の前記第１の領域に電気的に接続されており前記窒化ガリウム系基板の前記他方の面上に設けられたドレイン電極と
を備え、
前記窒化ガリウム系半導体領域は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第２の領域に設けられておりｎ型窒化ガリウム系半導体からなるソース領域と、前記ソース領域と前記窒化ガリウム系基板との間の前記第２の領域に設けられておりｐ型窒化ガリウム系半導体からなる領域とを含み、
前記窒化ガリウム系基板は、ｐ型と異なる導電型を有しており、
前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第１の領域の導電率は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第２の領域の導電率より大きい、ことを特徴とする窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタ。
【請求項２】
前記ｐ型窒化ガリウム系半導体は窒化ガリウムである、ことを特徴とする請求項１に記載された窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタ。
【請求項３】
前記窒化ガリウム系基板の前記第２の領域の前記第２の転位密度は、１×１０８ｃｍ−２以下である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタ。
【請求項４】
前記窒化ガリウム系半導体領域は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第２の領域に設けられておりｎ型窒化ガリウム系半導体からなる別のソース領域をさらに含み、
前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第１の領域は、前記ソース領域と前記別のソース領域との間に位置している、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタ。
【請求項５】
前記窒化ガリウム系基板は、前記一方の面から前記他方の面に向かう方向に伸びており前記第１の転位密度より大きい転位密度を有する複数の第３の領域を含んでおり、
前記窒化ガリウム系基板の前記第１および第３の領域の内の任意の一領域は、前記窒化ガリウム系基板の前記第１および第３の領域の内の他の領域から前記窒化ガリウム系基板の前記第２の領域によって隔てられており、
前記ドレイン電極は、前記窒化ガリウム系基板の前記第３の領域に電気的に接続されており、
前記窒化ガリウム系半導体領域は、前記窒化ガリウム系基板の前記第１の領域上に位置しており第２の転位密度より大きい転位密度を有する第３の領域をさらに含んでおり、
前記ゲート絶縁膜は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第３の領域上に設けられており、
当該窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタは、前記第２および第３の領域上並びに前記ゲート絶縁膜上に設けられた別のゲート電極を更に備える、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタ。
【請求項６】
前記窒化ガリウム系基板は窒化ガリウムから成る、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載された窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、金属−酸化物−半導体（ＭＯＳ）構造を有するパワートランジスタが記載されている。ＤＳＡ−ＭＯＳ構造のＤＭＯＳ、Ｖ溝構造のＶＭＯＳ、Ｖ溝構造のＵＭＯＳといった縦型ＭＯＳトランジスタが知られている。高出力性に優れた縦型構造を有しておりノーマリオフタイプのパワートランジスタが、シリコン半導体を用いて実用化されており、また、ＳｉＣ半導体を用いて開発中である。
【０００３】
特許文献１（特開２００１−１０２３０７号公報）には、ファセット構造を利用して転位を集中させることによって低転位領域を形成するウエハ板作製技術が記載されている。この技術により、良質な窒化ガリウムウエハが作製される。この窒化ガリウムウエハを用いて、半導体レーザ素子が作製される。
【０００４】
特許文献２（特開２００３−１２４１１５号公報）および特許文献３（特開２００３−２７３４７０号公報）には、これらの基板を用いて半導体レーザ素子や窒化ガリウム系電子デバイスを作製する場合には、転位が集中しているコア領域を避けるようにデバイス構造を形成している。
【非特許文献１】「パワーエレクトロニクスハンドブック」Ｒ＆Ｄプランニング、２００２、今井孝二監修、第５７頁から第５９頁
【特許文献１】特開２００１−１０２３０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４１１５号公報
【特許文献３】特開２００３−２７３４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノーマリオフ動作の縦型トランジスタが求められている。ノーマリオフ動作は、例えばＤＭＯＳ構造によって提供される。ＤＭＯＤ構造の作製のために、ｎ型ドリフト領域上にｐウエルを形成すること、そのｐウエル中に高濃度ｎ型領域を形成すること、そしてｐウエル上にゲート電極を形成することが求められる。ＤＭＯＳ構造の縦型トランジスタではＭＯＳ構造による反転層中のキャリアを伝導に利用して、複雑な構造によりノーマリオフ動作を得ることができる。しかしながら、窒化ガリウム系半導体を用いてＤＭＯＳ構造といった複雑な構造を形成することは容易ではない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、縦型構造を有するノーマリオフ型の窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタ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】
【０００７】
本発明の一側面によれば、窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタは（ａ）一方の面および他方の面を有しており、前記一方の面から前記他方の面に向かう方向に伸びており第１の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域と前記第１の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域とを含む窒化ガリウム系基板と、（ｂ）前記窒化ガリウム系基板の前記第１の領域上に位置しており第２の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域と前記窒化ガリウム系基板の前記第２の領域上に位置しており前記第２の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域とを含んでおり、前記窒化ガリウム系基板の前記一方の面上に設けられた窒化ガリウム系半導体領域と、（ｃ）前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第１および第２の領域上に設けられたゲート絶縁膜と、（ｄ）前記第１および第２の領域上および前記ゲート絶縁膜上に設けられたゲート電極と、（ｅ）前記窒化ガリウム系基板の前記第１の領域に電気的に接続されており前記窒化ガリウム系基板の前記他方の面上に設けられたドレイン電極とを備え、前記窒化ガリウム系半導体領域は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第２の領域に設けられておりｎ型の窒化ガリウム系半導体からなるソース領域と、前記ソース領域と前記窒化ガリウム系基板との間の前記第２の領域に設けられておりｐ型窒化ガリウム系半導体からなる領域とを含み、前記窒化ガリウム系基板は、ｐ型と異なるの導電型を有しており、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第１の領域の導電率は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第２の領域の導電率より大きい。
【０００８】
この発明によれば、ゲート絶縁膜およびゲート電極が、窒化ガリウム系半導体領域の第１および第２の領域上に設けられているので、ゲート電極に印加される電圧に応じて窒化ガリウム系半導体領域の第２の領域に反転層が形成される。また、ソース領域と窒化ガリウム系半導体領域の第１の領域とが上記反転層を介して電気的に接続されると、窒化ガリウム系半導体領域の第１の領域の導電率が窒化ガリウム系半導体領域の第２の領域の導電率より大きいので、窒化ガリウム系半導体領域の第２の領域のソース領域は、窒化ガリウム系基板の他方の面上のドレイン電極に窒化ガリウム系半導体領域の第１の領域および反転層を介して電気的に接続される。
【０００９】
本発明に係る窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタでは、前記ｐ型窒化ガリウム系半導体は窒化ガリウムであることが好ましい。この窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタによれば、反転層のキャリアとして高い移動度の電子を利用できる。
【００１０】
本発明に係る窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタでは、前記窒化ガリウム系基板の前記第２の領域の前記第２の転位密度は、１×１０８ｃｍ−２以下であることが好ましい。この窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタによれば、１×１０８ｃｍ−２以下の第２の領域を有する窒化ガリウム系基板を用いると、窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタの耐圧を向上できる。
【００１１】
本発明に係る窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタでは、前記窒化ガリウム系半導体領域は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第２の領域に設けられておりｎ型の窒化ガリウム系半導体からなる別のソース領域をさらに含み、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第１の領域は、前記ソース領域と前記別のソース領域との間に位置していることができる。
この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタによれば、窒化ガリウム系半導体領域の第２の領域が窒化ガリウム系半導体領域の第１の領域とソース領域との間に位置すると共に、窒化ガリウム系半導体領域の第２の領域が窒化ガリウム系半導体領域の第１の領域と別のソース領域との間に位置しているので、これらの第２の領域にゲート電極の電位に応じて反転層が形成される。この結果、ソース領域および別のソース領域の各々がドレイン電極に電気的に接続される。
【００１２】
本発明に係る窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタでは、前記窒化ガリウム系基板は、前記一方の面から前記他方の面に向かう方向に伸びており前記第１の転位密度より大きい転位密度を有する複数の第３の領域を含んでおり、前記窒化ガリウム系基板の前記第１および第３の領域の内の任意の一領域は、前記窒化ガリウム系基板の前記第１および第３の領域の内の他の領域から前記窒化ガリウム系基板の前記第２の領域によって隔てられており、前記ドレイン電極は、前記窒化ガリウム系基板の前記第３の領域に電気的に接続されており、前記窒化ガリウム系半導体領域は、前記窒化ガリウム系基板の前記第１の領域上に位置しており第２の転位密度より大きい転位密度を有する第３の領域をさらに含んでおり、前記ゲート絶縁膜は、前記窒化ガリウム系半導体領域の前記第３の領域上に設けられている。当該窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタは、前記第２および第３の領域上および前記ゲート絶縁膜上に設けられた別のゲート電極を更に備える。
【００１３】
この窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタによれば、第１の領域および複数の第３の領域を用いて、大電流を流せるトランジスタを提供できる。
【００１４】
好ましくは、第１の領域および複数の第３の領域は規則的に配列される。これにより、ゲート電極の配置が規則的になり、デバイスの歩留まりが向上する。
【００１５】
本発明に係る窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタでは、前記窒化ガリウム系基板は窒化ガリウムから成ることができる。この窒化ガリウム系ＭＩＳトランジスタによれば、低転位な第２の領域を有する窒化ガリウム基板を用いることができる。
【００１６】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、縦型構造を有するノーマリオフ型の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタに係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタを示す模式図である。図１には、窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタの理解を容易にするために座標系Ｓが描かれている。
【００２０】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１は、窒化ガリウム系基板１３と、窒化ガリウム系半導体領域１５と、ゲート絶縁膜１７と、ゲート電極１９と、ドレイン電極２１とを備える。窒化ガリウム系基板１３は、一方の面１３ａおよび他方の面１３ｂを有する。また、窒化ガリウム系基板１３は、第１の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域１３ｃと、第１の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域１３ｄとを含む。第１の領域１３ｃは、一方の面１３ａから他方の面１３ｂに向かう方向（Ｚ軸の方向）に伸びている。例えば、図１に示されるように、第１の領域１３ｃの周囲には第２の領域１３ｄが位置している。例えば、第１の転位密度は１×１０８ｃｍ−２程度である。
【００２１】
窒化ガリウム系半導体領域１５は、窒化ガリウム系基板１３の一方の面１３ａ上に設けられている。窒化ガリウム系半導体領域１５は、ソース領域１５ａと、ウエル領域１５ｂとを含む。また、窒化ガリウム系半導体領域１５は、第２の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域１５ｃと、第２の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域１５ｄとを含む。第１の領域１５ｃは、窒化ガリウム系基板１３の第１の領域１３ｃ上に位置している。第２の領域１５ｄは、窒化ガリウム系基板１３の第２の領域１３ｄ上に位置している。第１の領域１５ｃは、Ｚ軸の方向に伸びている。窒化ガリウム系半導体領域１５は、一または複数の窒化ガリウム系半導体層を含む。例えば、ソース領域１５ａはｎ型の窒化ガリウム系半導体からなり、またウエル領域１５ｂはｐ型窒化ガリウム系半導体からなる。ソース領域１５ａは、窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄに設けられている。ウエル領域１５ｂは、ソース領域１５ａと窒化ガリウム系基板１３との間の第２の領域１５ｄに設けられている。例えば、第２の転位密度は１×１０８ｃｍ−２程度である。
【００２２】
ゲート絶縁膜１７は、窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃおよび第２の領域１５ｄ上に設けられている。ゲート電極１９は、窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃおよび第２の領域１５ｄ上並びにゲート絶縁膜１７上に設けられている。ドレイン電極２１は窒化ガリウム系基板１３の他方の面１３ｂ上に設けられている。そして、ドレイン電極２１は窒化ガリウム系基板１３の第１の領域１３ｃに電気的に接続されている。
【００２３】
本実施例では、窒化ガリウム系基板１３は、ｐ型と異なるの導電型を有している。窒化ガリウム系基板１３の第１の領域１３ｃの導電率は、窒化ガリウム系基板１３の第２の領域１３ｄの導電率より大きい。必要な場合には、窒化ガリウム系基板１３は導電性を有することができる。窒化ガリウム系基板は、例えばＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮのいずれかから成ることができる。窒化ガリウム系基板１３は窒化ガリウムから成ることができる。この窒化ガリウム基板によれば、低転位な第２の領域を有する窒化ガリウム基板を用いることができる。窒化ガリウム系基板１３がＧａＮからなるとき、第１の領域１３ｃの表面にはＮ面およびＧａ面の一方が現れており、第２の領域１３ｄの表面にはＮ面およびＧａ面の他方が現れている。
【００２４】
また、窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃの導電率は、窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄの導電率より大きい。窒化ガリウム系半導体領域１５は、例えばＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮの少なくともいずれかから成ることができる。窒化ガリウム系半導体領域１５がＧａＮからなるとき、第１の領域１５ｃの表面にはＮ面およびＧａ面の一方が現れており、第２の領域１５ｄの表面にはＮ面およびＧａ面の他方が現れている。
【００２５】
この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１によれば、ゲート絶縁膜１７およびゲート電極１９が、窒化ガリウム系半導体領域１５の第１および第２の領域１５ｃ、１５ｄ上に設けられているので、ゲート電極１９に印加される電圧ＶＧに応じて窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄにチャネルが形成される。ソース領域１５ａと第１の領域１５ｃとが上記チャネルを介して電気的に接続される。窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃの導電率が窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄの導電率より大きいので、窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄ内のソース領域１５ａは、窒化ガリウム系基板１３の他方の面１３ｂ上のドレイン電極２１に窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃおよびチャネルを介して電気的に接続される。また、窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１はノーマリオフタイプである。
【００２６】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１では、ウエル領域１５ｂは窒化ガリウムからなることが好ましい。この縦型ＭＩＳトランジスタ１１によれば、チャネルとして高い移動度のｎ型反転層を利用できる。
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１では、ウェル領域１５ｂはＡｌＧａＩｎＮから成ることも可能である。ＧａＮよりも高いバンドギャップエネルギーのＡｌＧａＩｎＮを使用することにより、さらに耐圧を高めることができる。ソース領域１５ａの半導体材料は、ウエル領域１５ｂの半導体材料と同じ組成を有することができる。この場合、同材料ホモ構造のｐｎ接合となるので、良好な接合特性(逆方向耐圧、等)を得ることができる。さらに、ソース領域１５ａの半導体材料は、ウエル領域１５ｂの半導体材料よりも低いバンドギャップエネルギーのＡｌＧａＩｎＮを使用することができる。この場合、低いソース電極抵抗が期待でき、オン抵抗の低減が期待される。
【００２７】
また、ソース領域１５ａの半導体材料は、ウエル領域１５ｂの半導体材料と同じ組成を有することができる。この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１では、同材料ホモ構造のｐｎ接合となるので、良好な耐圧が期待できる。
【００２８】
さらに、ソース領域１５ａの半導体材料は、ウエル領域１５ｂの半導体材料と同じ組成と異なることができる。この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１では、ＧａＮよりも低いバンドギャップエネルギーのＡｌＧａＩｎＮを使用することができる。この場合、低いソース電極抵抗が期待でき、オン抵抗の低減が期待される。
【００２９】
縦型ＭＩＳトランジスタ１１では、窒化ガリウム系基板１３の第２の領域１３ｄの転位密度は、１×１０８ｃｍ−２以下であることが好ましい。この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１によれば、１×１０８ｃｍ−２以下の第２の領域１３ｄを有する窒化ガリウム系基板１３を用いると、縦型ＭＩＳトランジスタ１１の耐圧を向上できる。
【００３０】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１は、ソース領域１５ａにオーミック接触を成すソース電極２３を含む。また、窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１は、ウエル領域１５ｂに電位を提供する電極２５を有することができる。この電極２５によって、トランジスタ１１の動作中においてウエル領域１５ｄの電位がほぼ一定に保たれる。ウエル領域１５ｂの電位に対するソース領域１５ａの電位は、当該トランジスタ１１のしきい値を決定する一要因である。一実施例では、電極２５はソース電極２３に接続されており、ウエル領域１５ｂはソース領域１５ａと実質的に同電位である。また、ソース電極２３下方ウエル領域１５ｂに、高濃度ｐ型領域（ｐ＋領域）を作製し、ウエル領域の電位をソース電位とより同電位にさせることが可能である。
【００３１】
ソース領域１５ａは、ゲート電極１９と重なり合う領域２７ａを有する。また、ソース領域１５ａは、ゲート絶縁膜１７と重なり合う領域２７ｂ（オーバーラップ長Ｌｏｎｇ）を有する。ソース領域１５ａは、ソース電極２３と重なり合う領域（オーバーラップ長Ｌｏｎｓ）を有する。ソース領域１５ａのエッジ２７ｃと第１の領域１５ｃとの間には、第２の領域１５ｄのチャネル部２７ｄ（シンボルＬｃｈとして示される）が設けられている。チャネル部２７ｄはゲート絶縁膜１７に沿って伸びており、またゲート電極１９とゲート絶縁膜１７を介して隔てられている。チャネル部２７ｄには、ゲート絶縁膜１７の表面電界ＥＳに応じて反転層が形成される。
【００３２】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１の一例として、
窒化ガリウム系基板１３：ＧａＮ
窒化ガリウム系半導体領域１５（ウエル領域）：ｐ型ＧａＮ
窒化ガリウム系半導体領域１５（ソース領域）：ｎ＋型ＧａＮ
ゲート電極１９：Ｔｉ／Ａｕ
ドレイン電極２１：Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ
ソース電極２３：Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ
ウエル電極２５：Ｎｉ／Ａｕ
【００３３】
例えば、ゲート絶縁膜１７はシリコン酸化物（例えばＳｉＯ２）、シリコン窒化物（例えばＳｉ３Ｎ４）、アルミナ（例えばＡｌ２Ｏ３）、ガリウム酸化物（例えばＧａ２Ｏ３）、マグネシウム酸化物（例えばＭｇＯ）、スカンジウム酸化物（例えばＳｃ２Ｏ３）、ＡｌＧａＮおよびＡｌＮの少なくともいずれかからなる層を含むことができる。これらの材料は、縦型トランジスタ１１において、ゲート電極１９に対する障壁を提供できる。
【００３４】
再び、図１を参照すると、窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１では、窒化ガリウム系半導体領域１５は、ｎ型の窒化ガリウム系半導体からなる別のソース領域１５ｅをさらに含むことができる。別のソース領域１５ｅは窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄに設けられている。窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃは、ソース領域１５ａと別のソース領域１５ｅとの間に位置している。
【００３５】
別のソース領域１５ｅは、ゲート電極１９と重なり合う領域２７ｅを有する。また、ソース領域１５ｅは、ゲート絶縁膜１７と重なり合う領域２７ｆを有する。ソース領域１５ｅのエッジ２７ｇと第１の領域１５ｃとの間には、第２の領域１５ｄのチャネル部２７ｈが設けられている。チャネル部２７ｈはゲート絶縁膜１７に沿って伸びており、またゲート電極１９とゲート絶縁膜１７を介して隔てられている。チャネル部２７ｈには、ゲート絶縁膜１７の表面電界ＥＳに応じて反転層が形成される。
【００３６】
この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１によれば、窒化ガリウム系半導体領域１５の第２の領域１５ｄが窒化ガリウム系半導体領域１５の第１の領域１５ｃとソース領域１５ａとの間に位置すると共に、第２の領域１５ｄが第１の領域１５ｃと別のソース領域１５ｅとの間に位置しているので、これらのチャネル部２７ｄ、２７ｈに、ゲート電極の電位に応じて反転層が形成される。この結果、ソース領域１５ａおよび別のソース領域１５ｅの各々がドレイン電極２１に電気的に接続される。
【００３７】
図２を参照しながら、窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１の一例としてｎチャネルＭＩＳトランジスタの動作を説明する。図２（Ａ）は、オン状態の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタを示す図面である。図２（Ｂ）は、オフ状態の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタを示す図面である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示されたトランジスタの構造の理解を容易にするために、図１に示された窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ１１の参照番号が付されている。
【００３８】
図２（Ａ）には、導通状態の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタが示されている。ソース電極２３とドレイン電極２１との間には、電圧ＶＤが印加されている。ゲート電圧ＶＧがトランジスタのしきい値電圧ＶＴＨより大きいとき、例えば、プラス１０ボルトのとき、チャネル部に反転層Ｉｎｖが形成される。反転層Ｉｎｖは、ｐ型ウエル領域のチャネル部の伝導バンドがゲート電圧の作用により擬フェルミレベルを横切って曲げられることにより形成される。ソース領域１５ａ、１５ｅからの電子は、反転層Ｉｎｖを経由して第１の領域１５ｃに至る。さらに、これらの電子は第１の領域１５ｃおよび第１の領域１３ｃを通ってドレイン電極２１に流れ込む。特に、導電性を有する基板を用いると、反転層Ｉｎｖからの電子は第１の領域１５ｃを通って基板１３の全体に広がりドレイン電極２１に流れ込む。
【００３９】
図２（Ｂ）には、非導通状態の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタが示されている。ソース電極２３とドレイン電極２１との間には、電圧ＶＤが印加されているけれども、ゲート電圧ＶＧがトランジスタのしきい値電圧ＶＴＨより小さいとき、例えば、０ボルトのとき、チャネル部に反転層が形成されない。ウエル領域１５ｂのチャネル部のポテンシャルは大きく、このポテンシャル障壁はソース領域１５ａの電子の流れを阻止する。したがって、窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタは、ソース領域１５ａの電子が第１の領域１５ｃに至る伝導路を有していない。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図３（Ａ）は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタのための半導体チップの一部分を示す平面図である。図３（Ｂ）は、I−I線に沿ってとられた断面図である。図３（Ａ）および図３（Ｂ）には、第１の実施の形態と同様に座標系Ｓが描かれている。
【００４１】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ４１は、窒化ガリウム系基板４３と、窒化ガリウム系半導体領域４５と、ゲート絶縁膜１７と、ゲート電極４９と、ドレイン電極５１と、別のゲート電極５９とを備える。窒化ガリウム系基板４３は、第１の転位密度より大きい転位密度を有する第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅと、第１の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域４３ｄとを含む。第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅは、Ｚ軸の方向に伸びている。例えば、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示されるように、第１の領域４３ｃおよび第３の領域４３ｅの各々の両側には第２の領域４３ｄが位置している。
【００４２】
窒化ガリウム系半導体領域４５は、窒化ガリウム系基板４３の一方の面４３ａ上に設けられている。窒化ガリウム系半導体領域４５は、第１のソース領域４５ａおよびウエル領域４５ｂに加えて、第２のソース領域４５ｅおよび第３のソース領域４５ｆを更に含む。また、窒化ガリウム系半導体領域４５は、第２の転位密度より大きい転位密度を有する第１の領域４５ｃと、第２の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域４５ｄとを含む。第１および第３の領域４５ｃ、４５ｅは、それぞれ、窒化ガリウム系基板４３の第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅ上に位置している。第２の領域４５ｄは、窒化ガリウム系基板４３の第２の領域４３ｄ上に位置している。第１および第３の領域４５ｃ、４５ｅの各々は、Ｚ軸の方向に伸びている。
【００４３】
窒化ガリウム系半導体領域４５は、一または複数の窒化ガリウム系半導体層を含む。ソース領域４５ａ、４５ｅ、４５ｆはｎ型窒化ガリウム系半導体からなり、またウエル領域４５ｂはｐ型窒化ガリウム系半導体からなる。ソース領域４５ａ、４５ｅ、４５ｆは、窒化ガリウム系半導体領域４５の第２の領域４５ｄ内に設けられている。ウエル領域４５ｂは、ソース領域４５ａ、４５ｅ、４５ｆと窒化ガリウム系基板１３との間の第１の領域４５ｃおよび第２の領域４５ｄに設けられている。
【００４４】
ゲート絶縁膜１７は、窒化ガリウム系半導体領域４５の第１の領域４５ｃ並びに第２および第３の領域４５ｄ、４５ｅ上に設けられている。ゲート電極４９、５９は、窒化ガリウム系半導体領域４５の第１の領域４５ｃ、第２の領域４５ｄおよび第３の領域４５ｅ上並びにゲート絶縁膜１７上に設けられている。ドレイン電極５１は窒化ガリウム系基板４３の他方の面４３ｂ上に設けられている。そして、ドレイン電極５１は窒化ガリウム系基板４３の第１の領域４３ｃおよび第３の領域４３ｅに電気的に接続されている。
【００４５】
本実施例では、窒化ガリウム系基板４３はｐ型と異なるの導電型を有している。窒化ガリウム系半導体領域４５の第１および第３の領域４５ｃ、４５ｅの導電率は、窒化ガリウム系半導体領域４５の第２の領域４５ｄの導電率より大きい。窒化ガリウム系基板４３の第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅの導電率は、窒化ガリウム系基板４３の第２の領域４３ｄの導電率より大きい。窒化ガリウム系基板４３の第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅの内の任意の一領域は、窒化ガリウム系基板４３の第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅの内の他の領域から窒化ガリウム系基板４３の第２の領域４３ｄによって隔てられている。本実施例では、第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅの各々はＹ方向に伸びるストライプ状であり、第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅはＸ方向に配列されている。
【００４６】
この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ４１によれば、第１の領域４３ｃ、４５ｃおよび複数の第３の領域４３ｅ、４５ｅを用いて、大電流を流せるトランジスタを提供できる。
【００４７】
好ましくは、窒化ガリウム系基板の第１および第３の領域４３ｃ、４３ｅは規則的に配列されている。これにより、ソース電極５３ａ、５３ｂ、５３ｃの配置およびゲート電極４９、５９の配置が規則的になり、デバイスの歩留まりが向上する。
【００４８】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ４１は、窒化ガリウム系半導体領域４５の表面に露出した第１および第３の領域４５ｃ、４５ｅがソース電極５３ｄに電気的に接続されることを防ぐために絶縁膜５５を更に含む。この絶縁膜５５は、窒化ガリウム系半導体領域４５の表面に露出した第１および第３の領域４５ｃ、４５ｅがソース電極に接続される導電体と交差する位置に設けられる。
【００４９】
（第３の実施の形態）
図４（Ａ）は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタのための半導体チップの一部分を示す平面図である。図４（Ｂ）は、I−I線に沿ってとられた断面図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）には、第１の実施の形態と同様に座標系Ｓが描かれている。
【００５０】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ７１は、窒化ガリウム系基板７３と、窒化ガリウム系半導体領域７５と、ゲート絶縁膜１７と、ゲート電極７９と、ドレイン電極８１と、別のゲート電極８９とを備える。窒化ガリウム系基板７３は、第１の転位密度より大きい転位密度を有する第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅと、第１の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域７３ｄとを含む。第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅの各々はＺ軸の方向に伸びている。例えば、図４に示されるように、第１の領域７３ｃおよび第３の領域７３ｅの回りには第２の領域７３ｄが位置している。
【００５１】
窒化ガリウム系半導体領域７５は、窒化ガリウム系基板７３の一方の面７３ａ上に設けられている。窒化ガリウム系半導体領域７５は、第１のソース領域７５ａおよびウエル領域７５ｂに加えて、第２のソース領域７５ｈを更に含む。また、窒化ガリウム系半導体領域７５は、第２の転位密度より大きい転位密度を有する第１および第３の領域７５ｃ、７５ｅと、第２の転位密度より小さい転位密度を有する第２の領域７５ｄとを含む。第１および第３の領域７５ｃ、７５ｅは、それぞれ、窒化ガリウム系基板７３の第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅ上に位置している。第２の領域７５ｄは、窒化ガリウム系基板７３の第２の領域７３ｄ上に位置している。第１および第３の領域７５ｃ、７５ｅの各々は、Ｚ軸の方向に伸びている。
【００５２】
窒化ガリウム系半導体領域７５は、一または複数の窒化ガリウム系半導体層を含む。ソース領域７５ａはｎ型窒化ガリウム系半導体からなり、またウエル領域７５ｂはｐ型窒化ガリウム系半導体からなる。ソース領域７５ａは、窒化ガリウム系半導体領域７５の第２の領域７５ｄに設けられている。ウエル領域７５ｂは、ソース領域７５ａと窒化ガリウム系基板７３との間の第２の領域７５ｄに設けられている。
【００５３】
ゲート絶縁膜１７は、窒化ガリウム系半導体領域７５の第１の領域７５ｃ並びに第２および第３の領域７５ｄ、７５ｅ上に設けられている。ゲート電極７９は第１の領域７５ｃおよび第２の領域７５ｄ上並びにゲート絶縁膜１７上に設けられており、ゲート電極８９は第２の領域７５ｄおよび第３の領域７５ｅ上並びにゲート絶縁膜１７上に設けられている。ドレイン電極８１は窒化ガリウム系基板７３の他方の面７３ｂ上に設けられている。そして、ドレイン電極８１は窒化ガリウム系基板７３の第１の領域７３ｃおよび第３の領域７３ｅに電気的に接続されている。
【００５４】
本実施例では、窒化ガリウム系基板７３はｐ型と異なるの導電型を有している。窒化ガリウム系半導体領域７５の第１および第３の領域７５ｃ、７５ｅの導電率は、窒化ガリウム系半導体領域７５の第２の領域７５ｄの導電率より大きい。窒化ガリウム系基板７３の第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅの導電率は、窒化ガリウム系基板７３の第２の領域７３ｄの導電率より大きい。窒化ガリウム系基板７３の第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅの内の任意の一領域は、窒化ガリウム系基板７３の第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅの内の他の領域から窒化ガリウム系基板７３の第２の領域７３ｄによって隔てられている。本実施例では、窒化ガリウム系基板７３の第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅ、７３ｆ、７３ｇは、Ｘ方向およびＹ方向にアレイ状に配列されている。また、窒化ガリウム系半導体領域７５の第１および第３の領域７５ｃ、７５ｅ、７５ｆ、７５ｇは、Ｘ方向およびＹ方向にアレイ状に配列されている。
【００５５】
この窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ７１によれば、第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅ、７３ｆ、７３ｇ並びに第１および第３の領域７５ｃ、７５ｅ、７５ｆ、７５ｇを用いて、大電流を流せるトランジスタを提供できる。
【００５６】
好ましくは、窒化ガリウム系基板の第１および第３の領域７３ｃ、７３ｅは規則的に配列されている。これにより、ソース電極８３の配置およびゲート電極７９、８９の配置が規則的になり、デバイスの歩留まりが向上する。
【００５７】
窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ７１は、ソース電極８３がゲート電極７９、８９に電気的に接続されることを防ぐために絶縁膜８５を更に含む。この絶縁膜８５は、ゲート電極７９、８９とソース電極８３との間に設けられる。
【００５８】
これらの実施の形態のための実施例を説明する。
（実施例１）
平均転位密度が２×１０５ｃｍ−２の低転位領域を有する窒化ガリウムウエハを準備する。この窒化ガリウムウエハは、厚さ３５０μｍ、自由電子濃度４×１０１８ｃｍ−３であり、ｎ型を示す。この窒化ガリウムウエハは、１０μｍ〜１ｍｍの範囲のいずれかのピッチで配列されたストライプ状の高転位領域(以下、この実施例でコア領域と称する)を有する。０．５ｍｍ間隔のストライプ状コア領域を有するウエハを用いる。有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて、ウエハ上に窒化ガリウム膜を形成する。窒化ガリウム膜の厚みは、４μｍであり、Ｍｇといったｐ型ドーパントでドープされている。Ｍｇドーピング濃度は５×１０１５ｃｍ−３である。ソース領域は、シリコン（Ｓｉ）の選択イオン注入により形成される。以下のプロセスを用いて、厚み０．２μｍ、キャリア濃度３×１０１９ｃｍ−３のＮ＋ソース領域を選択的に形成する。
ソース領域のディメンジョン：１５μｍ長、２００μｍ幅
コア端からソース領域端までの距離Ｌｃｈ＝５μｍ（チャネル長）
選択マスク：１μｍ厚のニッケル（Ｎｉ）、ＥＢ蒸着
注入条件：エネルギ１５０ＫｅＶ、ドーズ量１×１０１５ｃｍ−２
イオン種：シリコン（Ｓｉ）
アニール条件：摂氏１２５０度、１分間、Ｎ２雰囲気中、ＳｉＮキャップを使用
次にウエハ裏面にＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕからなるドレイン電極を形成すると共に、窒化ガリウムエピタキシャル領域上にＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕからなるソース電極を４５０μｍ幅で形成する。また、窒化ガリウムエピタキシャル領域上にゲート絶縁膜（１００ｎｍ厚のＳｉＯ２膜）を形成した後にゲート電極（Ｔｉ／Ａｕ）を形成する。コア長（Ｘ方向長さ）１０μｍのコア領域を位置合わせされた３０μｍ長（Ｘ方向長さ）のゲート電極が得られる。チャネル長Ｌｃｈは５μｍであり、ゲート電極とソース領域とのオーバーラップ長Ｌｏｎｇは５μｍであり、ソース電極とソース領域とのオーバーラップ長Ｌｏｎｓは５μｍである。
【００５９】
このトランジスタは、ＭＩＳゲート電圧Ｖｇ＝＋３ボルトで電流が流れ始めるノーマリオフ特性を示す。ＭＩＳゲート電圧Ｖｇ＝１０ボルトおよびソース−ドレイン電圧Ｖｄｓ＝５ボルトで電流密度１００Ａ／ｃｍ２が得られる。オン抵抗は１０ｍΩｃｍ２であり、絶縁耐圧は６００ボルトであり良好な値である。
（実施例２）
平均転位密度が２×１０５ｃｍ−２の低転位領域を有する窒化ガリウムウエハを準備する。この窒化ガリウムウエハは、厚さ３５０μｍ、自由電子濃度４×１０１８ｃｍ−３であり、ｎ型を示す。この窒化ガリウムウエハは、５０μｍ間隔で配列されたストライプ形状のコア領域を有する。このウエハ上に、実施例１と同様に、ｐ型エピタキシャル膜およびｎ＋ソース領域等を形成して、ＭＩＳ型トランジスタを作製する。ゲート電極は、マルチフィンガ構造を有している。チャネル長Ｌｃｈは５μｍであり、ゲート電極とソース領域とのオーバーラップ長Ｌｏｎｇは５μｍであり、ソース領域の幅は１０μｍである。ソース電極とソース領域とのオーバーラップ長Ｌｏｎｓは５μｍである。ソース電極の幅は１０μｍであり、チャネル長方向のピッチは５０μｍである。ゲート電極のフィンガの数は２０である。ゲート幅Ｗｇ＝１ｍｍ、ゲートパッドおよびソースパッド幅は各０．１ｍｍであり、半導体チップの幅は１．２ｍｍである。
【００６０】
このトランジスタは、ＭＩＳゲート電圧Ｖｇ＝＋３ボルトで電流が流れ始めるノーマリオフ特性を示す。ＭＩＳゲート電圧Ｖｇ＝１０ボルトおよびソース−ドレイン電圧Ｖｄｓ＝５ボルトで電流密度８３Ａ／ｃｍ２が得られる。また、オン抵抗は１５ｍΩｃｍ２であり、絶縁耐圧は５００ボルトであり良好な値である。
（実施例３）
平均転位密度が２×１０５ｃｍ−２の低転位領域を有する窒化ガリウムウエハを準備する。この窒化ガリウムウエハは、厚さ３５０μｍ、自由電子濃度４×１０１８ｃｍ−３であり、ｎ型を示す。この窒化ガリウムウエハは、０．２ｍｍ間隔で格子状に配列された（ドット状）コア領域を有する。このウエハ上に、実施例１と同様に、ｐ型エピタキシャル膜およびｎ＋ソース領域等を形成して、ＭＩＳ型トランジスタを作製する。チャネル長Ｌｃｈは５μｍであり、ゲート電極とソース領域とのオーバーラップ長Ｌｏｎｇは５μｍである。ソース領域は帯状であり、ソース領域の幅は１５μｍであり、チャネル幅は約４７μｍである。ソース電極とソース領域とのオーバーラップ長Ｌｏｎｓは５μｍである。
【００６１】
このトランジスタは、ＭＩＳゲート電圧Ｖｇ＝＋３ボルトで電流が流れ始めるノーマリオフ特性を示す。ＭＩＳゲート電圧Ｖｇ＝１０ボルトおよびソース−ドレイン電圧Ｖｄｓ＝５ボルトで電流密度１００Ａ／ｃｍ２が得られる。また、オン抵抗は１０ｍΩｃｍ２であり、絶縁耐圧は７００ボルトであり良好である。
【００６２】
以上説明したように、上記の実施の形態によれば、高出力性に優れた縦型構造を有すると共に、ノーマリオフ型であって、簡単な構造であるＭＩＳ型トランジスタが提供される。近年、良質な窒化ガリウム基板が作製されるようになっており、特に特開２００１−１０２３０７号公報に述べられているようなファセット構造を利用して転位を集中させることで低転位領域を形成する。この手法を用いることで、半導体レーザー素子への適用が可能な高品質基板が作製されるようになってきた。これらの基板を用いて半導体レーザ素子やＧａＮ系電子デバイスを作製する場合、例えば特開２００３−２７３４７０号公報に記載されているように高転位領域(つまり、コア領域)を避けるようにデバイスを形成している。特にコア領域は極めて低抵抗であり電流が流れやすいという特徴があり、特開２００３−２７３４７０号公報にはコア領域の上方には電流遮断層を備える場合についても記載されている。本実施の形態は、このコア領域が低抵抗である特性を利用して、縦型でノーマリオフ型のトランジスタを実現する。
【００６３】
このノーマリオフ型の縦型トランジスタは、例えば導電性ＧａＮウエハ上にｐ−ＧａＮエピタキシャル膜を形成したエピタキシャル基板を用いて作製される。ｐ−ＧａＮエピタキシャル膜中には、ＧａＮウエハのコア領域から引き継がれた高転位領域が形成される。ソース領域は、ｐ−ＧａＮエピタキシャル膜のコア領域から間隔をおいてｐ−ＧａＮエピタキシャル膜内に配置される。ソース領域とコア領域との間に位置する領域（チャネル部）の幅が、トランジスタのチャネル長に対応する。ＧａＮエピタキシャル膜のコア領域およびチャネル部を覆うように、絶縁膜とゲート金属からなるＭＩＳ構造ゲートを形成する。ソース領域は、ＭＩＳ構造ゲートをソース電極に電気的に接続する。
【００６４】
通電状態(ＯＮ状態)、遮断状態(ＯＦＦ状態)における各電極に印加するバイアス電圧は通常のトランジスタと同様である。すなわち、ＯＮ状態においては、ソース電極を接地し、ドレイン電極をプラス電圧にバイアスする。ゲート電極には、ＭＩＳ界面にｎ型反転層を形成するようなプラスの電圧を印加する。この電圧の印加では電子はＭＩＳ電極下のチャネル部を動くことができる。ｐ−ＧａＮエピタキシャル膜中のコア領域は低抵抗であるので、反転層からの電子は導電性ＧａＮ基板に到達する。すなわち、電流は、ゲート電圧に応答して横方向に生成されたｎ型反転層と、縦方向に形成されたコア領域とを通して流れる。一方、ＯＦＦ状態においては、ＭＩＳゲートには、反転層が形成されないバイアス電圧が印加される。故に、ソース領域の電子は、コア領域へ流れ込むことができない。つまり、トランジスタに電流が流れない。
【００６５】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタを示す模式図である。
【図２】図２（Ａ）は、オン状態の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタを示す図面である。図２（Ｂ）は、オフ状態の窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタを示す図面である。
【図３】図３（Ａ）は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタのための半導体チップの一部分を示す平面図である。図３（Ｂ）は、I−I線に沿ってとられた断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタのための半導体チップの一部分を示す平面図である。図４（Ｂ）は、I−I線に沿ってとられた断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１…窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ、１３…窒化ガリウム系基板、１３ｃ…第１の領域、１３ｄ…第２の領域、１５…窒化ガリウム系半導体領域、１５ａ…ソース領域、１５ｂ…ウエル領域、１５ｃ…第１の領域、１５ｄ…第２の領域、１５ｅ…ソース領域、１７…ゲート絶縁膜、１９…ゲート電極、２１…ドレイン電極、２３…ソース電極、２５…電極、２７ａ、２７ｂ…重なり合う領域、２７ｃ…エッジ、２７ｄ…チャネル部、ＥＳ…表面電界、２７ｅ…重なり合う領域、２７ｆ…重なり合う領域、２７ｇ…エッジ、２７ｈ…チャネル部、ＶＧ…ゲート電圧、ＶＴＨ…しきい値電圧、Ｉｎｖ…反転層、ＶＤ…ソース−ドレイン電圧、４１…窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ、４３…窒化ガリウム系基板、４３ｃ…第１の領域、４３ｄ…第２の領域、４３ｅ…第３の領域、４５…窒化ガリウム系半導体領域、４５ａ…第１のソース領域、４５ｂ…ウエル領域、４５ｅ…第２のソース領域、４５ｆ…３のソース領域、４９、５９…ゲート電極、５１…ドレイン電極、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ…ソース電極、７１…窒化ガリウム系半導体ＭＩＳトランジスタ、７３…窒化ガリウム系基板、７５…窒化ガリウム系半導体領域、７９…ゲート電極、８１…ドレイン電極、８９…別のゲート電極、
７３ｃ…第１の領域、７３ｄ…第２の領域、７３ｅ、７５ｆ、７５ｇ…第３の領域、７５ａ…第１のソース領域、７５ｂ…ウエル領域、７５ｃ…第１の領域、７５ｄ…第２の領域、７５ｅ、７３ｆ、７３ｇ…第３の領域、７５ｈ…第２のソース領域  
【図１】
2007088275.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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