(57)【要約】【課題】特性を改善可能とする半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る半導体装置は、第１窒化物半導体層と、第２窒化物半導体層と、を有する。前記第１窒化物半導体層は、六方晶構造を有する。前記第２窒化物半導体層は、前記第１窒化物半導体層の上に設けられる。前記第２窒化物半導体層は、六方晶構造を有する。前記第２窒化物半導体層のｃ軸方向は、前記第１窒化物半導体層のｃ軸方向と異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
六方晶構造を有する第１窒化物半導体層と、
前記第１窒化物半導体層の上に設けられ、ｃ軸方向が前記第１窒化物半導体層のｃ軸方向と異なる、六方晶構造を有する第２窒化物半導体層と、
を備えた半導体装置。
【請求項２】
前記第１窒化物半導体層は、アンドープまたはｎ形であり、
前記第２窒化物半導体層は、ｐ形であり、
前記第１窒化物半導体層の前記ｃ軸方向は、前記第１窒化物半導体層から前記第２窒化物半導体層に向かう第１方向に対して傾斜し、
前記第２窒化物半導体層の前記ｃ軸方向は、前記第１方向と平行である請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１窒化物半導体層と前記第２窒化物半導体層との間に設けられた発光層をさらに備えた請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記発光層と前記第２窒化物半導体層との間に設けられた中間層をさらに備え、
前記中間層の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合は、前記発光層の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合よりも小さい請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１窒化物半導体層は、アンドープまたはｎ形であり、
前記第２窒化物半導体層は、ｐ形であり、
前記第１窒化物半導体層の前記ｃ軸方向は、前記第１窒化物半導体層から前記第２窒化物半導体層に向かう第１方向に平行であり、
前記第２窒化物半導体層の前記ｃ軸方向は、前記第１方向に対して傾斜している請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１窒化物半導体層の上に設けられたソース電極と、
前記第１窒化物半導体層の上に設けられたドレイン電極と、
前記第２窒化物半導体層の上に設けられたゲート電極と、
をさらに備え、
前記第２窒化物半導体層と、前記ソース電極と、前記ドレイン電極と、は、互いに離間し、
前記第２窒化物半導体層は、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に位置する請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１窒化物半導体層と前記第２窒化物半導体層との間に設けられた中間層をさらに備え、
前記中間層の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合は、前記第１窒化物半導体層の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合よりも小さい請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２窒化物半導体層は、マグネシウムを含む請求項４または７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記配向制御層は、マグネシウムを含む窒化物半導体層であり、
前記配向制御層におけるマグネシウムの濃度は、前記第２窒化物半導体層におけるマグネシウムの濃度よりも高い請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
六方晶構造を有する第１導電形の第１窒化物半導体層を形成し、
前記第１窒化物半導体層の上に、単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合が、前記第１窒化物半導体層の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合よりも小さい中間層を形成し、
前記中間層の上に、六方晶構造を有する第２導電形の第２窒化物半導体層を、前記第２窒化物半導体層のｃ軸方向が前記第１窒化物半導体層のｃ軸方向と異なるように、形成する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体は、発光装置やパワーデバイスなどの半導体装置に広く用いられつつある。これらの半導体装置については、特性のさらなる向上が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、特性を向上可能とする半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体装置は、第１窒化物半導体層と、第２窒化物半導体層と、を有する。前記第１窒化物半導体層は、六方晶構造を有する。前記第２窒化物半導体層は、前記第１窒化物半導体層の上に設けられる。前記第２窒化物半導体層は、六方晶構造を有する。前記第２窒化物半導体層のｃ軸方向は、前記第１窒化物半導体層のｃ軸方向と異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【図２】六方晶構造を表す模式図である。
【図３】第１実施形態に係る半導体装置１００の製造工程を表す工程断面図である。
【図４】窒化物半導体層におけるｃ軸方向の傾きと分極との関係を表すグラフである。
【図５】図４の各点におけるｃ軸方向の傾きおよび成長面を表す模式図である。
【図６】窒化物半導体層の分析結果である。
【図７】第２実施形態に係る半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る半導体装置の一例について、図１を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る半導体装置１００の断面図である。
半導体装置１００は、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode)である。
【０００９】
図１に表すように、半導体装置１００は、基板１０１、ｎ形（第１導電形）窒化物半導体層１０３（第１窒化物半導体層）、発光層１０５、中間層１０７、ｐ形（第２導電形）窒化物半導体層１０９（第２窒化物半導体層）、ｎ側電極１１１、およびｐ側電極１１３を有する。
本実施形態の説明には、ＸＹＺ直交座標系を用いる。ｎ形窒化物半導体層１０３からｐ形窒化物半導体層１０９に向かう方向をＺ方向（第１方向）とし、Ｚ方向に対して垂直であり相互に直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とする。
【００１０】
基板１０１は、例えば、シリコン基板、サファイア基板、または窒化ガリウム基板などである。
【００１１】
ｎ形窒化物半導体層１０３は、基板１０１の上に設けられる。ｎ形窒化物半導体層１０３は、例えば、ｎ形不純物を含む窒化ガリウム層や窒化インジウムガリウム層、窒化アルミニウムガリウム層などである。ｎ形不純物として、シリコンを用いることができる。基板１０１とｎ形窒化物半導体層１０３との間にバッファ層などの他の層が設けられていてもよい。
【００１２】
発光層１０５は、ｎ形窒化物半導体層１０３の上に設けられる。発光層１０５は、例えば、アンドープの窒化ガリウム層や窒化インジウムガリウム層などである。なお、アンドープとは、不純物が意図的に導入されていないことを意味する。
【００１３】
ｐ形窒化物半導体層１０９は、発光層１０５の上に設けられる。ｐ形窒化物半導体層１０９は、例えば、ｐ形不純物を含む窒化ガリウム層や窒化インジウムガリウム層、窒化アルミニウムガリウム層などである。ｐ形不純物として、マグネシウムを用いることができる。
【００１４】
中間層１０７は、発光層１０５とｐ形窒化物半導体層１０９との間に設けられる。
中間層１０７は、例えば、高いｐ形不純物濃度を有する窒化ガリウム層や窒化インジウムガリウム層、窒化アルミニウムガリウム層などである。中間層１０７におけるｐ形不純物濃度は、例えば、１．０×１０２１〜１．０×１０２２（ａｔｏｍｓ／ｃｍ３）である。中間層１０７におけるｐ形不純物濃度は、ｐ形窒化物半導体層１０９におけるｐ形不純物濃度よりも高い。
あるいは、中間層１０７は、アモルファス構造を有する窒化シリコン層や酸化シリコン層、窒化アルミニウム層などであってもよい。
【００１５】
ｎ側電極１１１は、ｎ形窒化物半導体層１０３の上に、発光層１０５と離間して設けられる。ｐ側電極１１３は、ｐ形窒化物半導体層１０９の上に設けられる。半導体装置１００の動作時に、ｐ形窒化物半導体層１０９から発光層１０５へ正孔が注入され、ｎ形窒化物半導体層１０３から発光層１０５へ電子が注入される。発光層１０５において正孔と電子が再結合することで、発光層１０５から光が放射される。ｎ側電極１１１およびｐ側電極１１３は、例えば、銀や金、アルミニウムなどを含む金属層である。
【００１６】
次に、半導体装置１００に含まれる窒化物半導体層の構造について、図２を参照して説明する。
図２は、六方晶構造を表す模式図である。
図２では、六方晶における４つの基本ベクトルａ１、ａ２、ａ３、ｃを示している。基本ベクトルｃは、［０００１］方向に延びており、以下の実施形態では、この方向をｃ軸方向と呼ぶ。また、ｃ軸方向に対して垂直な面を、ｃ面と呼ぶ。
【００１７】
半導体装置１００において、ｎ形窒化物半導体層１０３、発光層１０５、およびｐ形窒化物半導体層１０９は、図２に表すような、六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有する。また、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５のｃ軸方向と、ｐ形窒化物半導体層１０９のｃ軸方向と、は、異なった方向を向いている。
具体的な一例として、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５において、ｃ軸方向はＺ方向に対して傾斜しており、ｃ軸方向以外のいずれかの方向がＺ方向と平行である。すなわち、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５において、例えば、＜１１−２０＞方向、＜１−１００＞方向、＜１−１０１＞方向、または＜１１−２０＞方向が、Ｚ方向と平行である。これに対して、ｐ形窒化物半導体層１０９においては、ｃ軸方向がＺ方向と平行である。
【００１８】
次に、上述した第１実施形態に係る半導体装置１００の製造方法の一例について、図３を参照して説明する。
図３は、第１実施形態に係る半導体装置１００の製造工程を表す工程断面図である。
【００１９】
まず、上面に六方晶系の結晶構造を有する窒化物半導体層を成長可能な基板１０１を用意する。基板１０１は、例えば、シリコン基板、サファイア基板、または窒化ガリウム基板である。次に、基板１０１の上に、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５をエピタキシャル成長させる。ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５は、ｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜して成長させる。
【００２０】
次に、図３（ａ）に表すように、発光層１０５の上に、ＭＯＣＶＤ法により、中間層１０７を成長させる。このとき、発光層１０５の上面Ｓ２は、基板１０１の上面Ｓ１と同様に、ｃ面以外の面である。しかし、中間層１０７を成長させる際に、多量のｐ形不純物を添加することで、発光層１０５からの結晶配向の継続性を低減させることができる。
この結果、中間層１０７は、例えば、発光層１０５よりも多くの結晶欠陥を含む単結晶構造となる。すなわち、中間層１０７の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合は、発光層１０５の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合よりも小さい。
あるいは、中間層１０７は、発光層１０５に含まれる結晶と同じ方位を向いた結晶粒を含む多結晶構造、またはアモルファス構造であってもよい。中間層１０７がこれらの構造を有する場合においても、同様に、中間層１０７の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合は、発光層１０５の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合よりも小さい。
【００２１】
次に、中間層１０７の上に、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ形窒化物半導体層１０９をエピタキシャル成長させる。上述した通り、中間層１０７の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合は、発光層１０５の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合よりも小さい。このような中間層の上に窒化物半導体層を成長させると、窒化物半導体層はｃ軸方向に沿って成長する。このため、中間層１０７の上に成長されたｐ形窒化物半導体層１０９は、そのｃ軸方向がＺ方向と平行になる。
以上により、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５のｃ軸方向と、ｐ形窒化物半導体層１０９のｃ軸方向と、が互いに異なる窒化物半導体層の積層構造が形成される。
【００２２】
次に、図３（ｂ）に表すように、ｎ形窒化物半導体層１０３、発光層１０５、中間層１０７、およびｐ形窒化物半導体層１０９のそれぞれの一部を、ＲＩＥ(Reactive Ion Etching)法により、除去する。続いて、ｐ形窒化物半導体層１０９の上にｐ側電極１１３を形成する。続いて、ｎ形窒化物半導体層１０３の上に、発光層１０５と離間させてｎ側電極１１１を形成する。
以上の工程により、図１に表す半導体装置１００が得られる。
【００２３】
次に、本実施形態による作用および効果について、図４〜図６を参照して説明する。
図４は、窒化物半導体層におけるｃ軸方向の傾きと分極との関係を表すグラフである。
図５は、図４の各点におけるｃ軸方向の傾きおよび成長面を表す模式図である。
図６は、窒化物半導体層の分析結果である。
【００２４】
図４では、横軸は、Ｚ方向に対するｃ軸方向の傾きθを表し、縦軸は、Ｚ方向における分極による内部電界Ｅを表す。
図５（ａ）〜図５（ｅ）のそれぞれは、図４のａ〜ｅの各点に対応している。
また、図６は、ｐ形窒化物半導体層に含まれる一部の元素の、深さ方向における濃度分布の分析結果を表す。図６（ａ）は、ｃ軸方向がＺ方向と平行であるｐ形窒化物半導体層の分析結果であり、図６（ｂ）は、＜１１−２２＞方向がＺ方向と平行であるｐ形窒化物半導体層の分析結果である。図６において、横軸は窒化物半導体層の上面からの深さＤを表し、縦軸は、各元素の濃度Ｎを表している。また、図６において、実線は、マグネシウムの濃度を表し、破線は、水素の濃度を表す。
なお、図６（ａ）の分析結果に係るｐ形窒化物半導体層と、図６（ｂ）の分析結果に係るｐ形窒化物半導体層と、は、ともに同じ原料ガスを用いてエピタキシャル成長させ、同じマグネシウム含有ガスを用いてマグネシウムをドープしたものである。また、それぞれのｐ形窒化物半導体層を成長させる際の各ガスの流量は、同じ値に設定されている。
【００２５】
窒化ガリウム系の窒化物半導体層では、窒化インジウムガリウムと窒化ガリウムとの格子不整合により圧縮歪が生じる。また、ウルツ鉱型窒化物半導体では、ｃ軸方向に対称性がないため、結晶に機械的応力が加わり結晶格子内のイオンや電荷が変化すると、分極が生じる。（０００１）方向に成長したウルツ鉱型窒化物半導体のヘテロ構造では、格子不整合による歪がある場合、四面体配位構造における陽イオンおよび陰イオンの重心ズレが生じ、ヘテロ界面にピエゾ分極による電界が生じる。特に、III族窒化物半導体におけるピエゾ電界は、数ＭＶ／ｃｍと非常に大きい。ピエゾ電界は、量子井戸の空間的なバンド構造を変化させるため、活性層内部における遷移確率にも大きな影響を与える。このため、発光層１０５に、ピエゾ電界による分極が生じると、注入キャリアの再結合確率が低下するため、半導体装置１００における発光効率が低下する。
【００２６】
発光層１０５における分極を抑制するためには、図４および図５に表すように、発光層１０５のｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜していることが望ましい。
【００２７】
発光層１０５のｃ軸方向をＺ方向に対して傾斜させて形成した場合、その上に形成されるｐ形窒化物半導体層１０９のｃ軸方向も同様にＺ方向に対して傾斜しうる。しかし、本願発明の発明者は、ｐ形窒化物半導体層１０９のｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜している場合、以下の課題が生じることを、図６に表す分析結果から発見した。
図６（ａ）の結果から、ｃ軸方向がＺ方向と平行であるｐ形窒化物半導体層おいて、マグネシウムの濃度が、大凡２．０×１０１９〜３．０×１０１９であることがわかる。また、図６（ｂ）の結果から、ｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜したｐ形窒化物半導体層おいて、マグネシウムの濃度が、大凡１．０×１０１９〜２．０×１０１９であることがわかる。一方で、図６（ａ）と図６（ｂ）からは、２つのｐ形窒化物半導体層における水素の濃度は、ともに、大凡１．０×１０１９〜４．０×１０１９であり、ほぼ等しいことがわかる。
すなわち、ｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜したｐ形窒化物半導体層では、ｃ軸方向がＺ方向と平行であるｐ形窒化物半導体層に比べて、マグネシウム濃度に対する水素濃度の比率が高く、水素がｐ形窒化物半導体層中に比較的多く取り込まれていることがわかる。
水素は、活性化したマグネシウムを補償するため、ｐ形窒化物半導体層中に水素が多く取り込まれると、ｐ形窒化物半導体層におけるキャリア密度が低下し、半導体装置の電気抵抗が増加してしまう。
【００２８】
この課題に対して、本実施形態に係る半導体装置１００では、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５におけるｃ軸方向と、ｐ形窒化物半導体層１０９におけるｃ軸方向と、が互いに異なる。より具体的には、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５では、ｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜しているのに対して、ｐ形窒化物半導体層１０９では、ｃ軸方向がＺ方向に平行である。
このような構造を採用することで、発光層１０５におけるピエゾ分極を抑制して発光効率を向上させるとともに、ｐ形窒化物半導体層１０９における水素とマグネシウムとの補償を抑制してキャリア密度を高め、電気抵抗を低下させることが可能となる。
【００２９】
また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、中間層１０７を発光層１０５の上に形成し、ｐ形窒化物半導体層１０９を中間層１０７の上に形成する。中間層１０７の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合は、発光層１０５の単位体積あたりに含まれる結晶の体積の割合よりも小さいため、中間層１０７の上に、ｃ軸方向がＺ方向に沿ったｐ形窒化物半導体層１０９を成長させることが可能となる。
すなわち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、ｎ形窒化物半導体層１０３および発光層１０５のｃ軸方向と、ｐ形窒化物半導体層１０９のｃ軸方向と、が互いに異なる半導体装置を製造することが可能となる。
【００３０】
また、各窒化物半導体層の結晶構造については、例えば、ＸＲＤ（Ｘ線回折）装置を用いて確認できる。
または、窒化物半導体層の断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察することで、各窒化物半導体層の結晶構造を確認しても良い。
各窒化物半導体に含まれる不純物濃度については、例えば、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）装置を用いて確認することができる。
【００３１】
なお、既に述べた通り、中間層１０７には種々の材料を用いることができるが、中間層１０７は、高いｐ形不純物濃度を有するｐ形窒化物半導体層であることが望ましい。ｐ形窒化物半導体層を中間層１０７として用いることで、基板１０１をエピタキシャル炉から取り出すことなく、ｎ形窒化物半導体層１０３、発光層１０５、中間層１０７、およびｐ形窒化物半導体層１０９を、連続してエピタキシャル成長させることができる。すなわち、ｐ形窒化物半導体層を中間層１０７として用いることで、半導体装置１００の生産性を向上させることが可能となる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る半導体装置の一例について、図７を参照しつつ説明する。
図７は、第２実施形態に係る半導体装置２００の断面図である。
半導体装置２００は、例えば、ノーマリーオフ型の高電子移動度トランジスタ(High Electron Mobility Transistor)である。
図７に表すように、半導体装置２００は、基板２０１、チャネル層２０３、バリア層２０５（第１窒化物半導体層）、中間層２０７、キャップ層２０９（第２窒化物半導体層）、ソース電極２１１、ドレイン電極２１３、およびゲート電極２１５を有する。
【００３３】
基板２０１は、例えば、シリコン基板、窒化ガリウム基板、またはサファイア基板などである。
【００３４】
チャネル層２０３は、基板２０１の上に設けられる。チャネル層２０３は、例えば、アンドープの窒化アルミニウムガリウム層である。チャネル層２０３と基板２０１との間にバッファ層などの他の層が設けられていてもよい。
【００３５】
バリア層２０５は、チャネル層２０３の上に設けられる。バリア層２０５のバンドギャップは、チャネル層２０３のバンドギャップよりも大きい。チャネル層２０３とバリア層２０５とはヘテロ接合界面を形成する。チャネル層２０３におけるｃ軸方向の自発分極と、バリア層２０５におけるヘテロ接合によるピエゾ分極と、により、ヘテロ接合界面に二次元電子ガスが形成される。バリア層２０５は、例えば、ｎ形またはアンドープの窒化アルミニウムガリウム層である。
【００３６】
ソース電極２１１とドレイン電極２１３は、バリア層２０５の上に互いに離間して設けられる。ソース電極２１１およびドレイン電極２１３は、バリア層２０５にオーミック接触している。ソース電極２１１およびドレイン電極２１３は、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、チタンなどを含む金属層である。
【００３７】
キャップ層２０９は、バリア層２０５の上であって、ソース電極２１１とドレイン電極２１３との間に設けられる。キャップ層２０９は、ソース電極２１１およびドレイン電極２１３と離間している。キャップ層２０９は、例えば、ｐ形の窒化ガリウム層である。
【００３８】
中間層２０７は、バリア層２０５とキャップ層２０９との間に設けられる。中間層２０７は、さらに、バリア層２０５とソース電極２１１との間、およびバリア層２０５とドレイン電極２１３との間に設けられていてもよい。中間層２０７の材料には、第１実施形態における中間層１０７と同様の材料を用いることができる。
【００３９】
ゲート電極２１５は、キャップ層２０９の上に設けられる。およびゲート電極２１５は、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、チタンなどを含む金属層である。
【００４０】
半導体装置２００において、チャネル層２０３、バリア層２０５、およびキャップ層２０９は、六方晶系のウルツ鉱型の結晶構造を有する。また、チャネル層２０３およびバリア層２０５におけるｃ軸方向と、キャップ層２０９におけるｃ軸方向と、が互いに異なる。より具体的には、チャネル層２０３およびバリア層２０５のｃ軸方向がＺ方向と平行であり、キャップ層２０９のｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜している。
【００４１】
チャネル層２０３およびバリア層２０５は、これらの界面に形成される２次元電子ガスの濃度を高めるために、分極が大きいｃ軸方向に成長させることが望ましい。２次元電子ガスの濃度を高めることで、半導体装置２００のオン抵抗を低減することができるためである。一方で、キャップ層２０９については、分極によって半導体装置２００をスイッチングさせる際のゲート電極２１５の閾値電圧が変動しうる。このため、キャップ層２０９における分極は小さいことが望ましい。
【００４２】
この点について、本実施形態に係る半導体装置２００では、チャネル層２０３およびバリア層２０５のｃ軸方向がＺ方向と平行であり、キャップ層２０９のｃ軸方向がＺ方向に対して傾斜している。このため、本実施形態によれば、半導体装置２００におけるオン抵抗の増加を抑制しつつ、閾値電圧の変動を抑制することが可能となる。
【００４３】
以上、第１実施形態および第２実施形態の２つの実施形態を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、他の形態の半導体装置にも適用可能である。すなわち、他の形態の半導体装置に対しても、上述したように、ｃ軸方向が互いに異なる、六方晶構造を有する複数の窒化物半導体層を設けることで、一方の窒化物半導体層における分極を抑制しつつ、他方の窒化物半導体層におけるキャリア密度の低下を抑制することができる。あるいは、一方の窒化物半導体層における分極を維持したまま、一方の窒化物半導体層における分極を抑制することが可能となる。
【００４４】
なお、上述の各構成要素の説明において、「上」という表現を用いたが、これは、鉛直方向の絶対的な上下方向を示すものではなく、それぞれの位置関係を相対的に表すものである。
【００４５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１００、２００…半導体装置  １０１…基板  １０３…ｎ形窒化物半導体層  １０５…発光層  １０７…中間層  １０９…ｐ形窒化物半導体層  ２０１…基板  ２０３…チャネル層  ２０５…バリア層  ２０７…中間層  ２０９…キャップ層
【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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【図７】
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