"貫通孔が形成されているp型のIII族窒化物半導体層と、貫通孔を充填しているn型のIII族窒化物半導体領域を備えており、p型のIII族窒化物半導体層の不純物濃度が、貫通孔に臨んでいる範囲で薄く、貫通孔から離反している範囲で濃いことを特徴とする半導体装置。特許文献1の技術では、半導体装置をオフの状態としたときに、貫通孔を充填しているn型のIII族窒化物半導体と貫通孔を画定しているp型のIII族窒化物半導体の界面から空乏層が広く拡がることが好ましい。pn接合界面の近傍が広く空乏化すると、pn接合界面にかかる電界強度が緩和され、pn接合界面で降伏電流が流れるのを防止することができる。半導体装置のオフ時の耐圧を高くすることができる。しかしながら、実際には、貫通孔の側壁でもあるpn接合界面の近傍が十分に空乏化されないことがわかった。その原因を研究したところ、貫通孔を充填しているn型のIII族窒化物半導体の不純物濃度が設計時の値よりも濃くなってしまうことにあることが見出された。III族窒化物半導体の場合、不純物を注入することで導電型を調整することが難しい。p型のIII族窒化物半導体層の局所的な範囲にn型の不純物を注入することによって、p型のIII族窒化物半導体層を貫通するn型の領域を形成することが難しい。そのために、p型のIII族窒化物半導体層を貫通するn型の領域を形成する場合、p型のIII族窒化物半導体層を局所的にエッチングして貫通孔を形成し、その後にn型のIII族窒化物半導体を結晶成長させることによって貫通孔を充填するn型のIII族窒化物半導体を形成する。p型のIII族窒化物半導体層をエッチングして形成した貫通孔の底面には、n型のIII族窒化物半導体のc面が露出している。貫通孔の側面には、p型のIII族窒化物半導体のc面以外の面a面またはm面が露出している。III族窒化物半導体の場合、c面からの結晶成長速度が遅いのに対し、c面以外の面からの結晶成長速度は速い。貫通孔内にIII族窒化物半導体を結晶成長する場合、貫通孔の底面と側面の双方から結晶成長する。側面からの結晶成長速度が底面からの結晶成長速度よりも速いことから、貫通孔内に結晶成長するIII族窒化物半導体の多くは貫通孔の側面から成長する。図3は、III族窒化物半導体層に形成されている貫通孔内でIII族窒化物半導体が再成長した部分の断面写真を示している。図3では、貫通孔が形成されているIII族窒化物半導体層と、その下方にあるIII族窒化物半導体が連続しており、貫通孔の側面と底面がともにIII族窒化物半導体で形成されている。貫通孔によって溝形状が提供されている。貫通孔この場合は溝内で再成長したIII族窒化物半導体は、溝の側面から再成長した部分と、溝の底面から再成長した部分と、溝以外のIII族窒化物半導体層の上面から再成長した部分と、溝の側面から再成長した部分の上面に再成長した部分で構成されており、溝の中に断面三角形の形状を提供する。得られた形状を提供する再成長速度を計算すると、側面c面以外からの再成長速度が、底面ないし上面c面からの再成長速度よりも速いことが確認できる。III族窒化物半導体は、c面から結晶成長する場合には不純物を取り込みにくいのに対し、c面以外の面a面またはm面から結晶成長する場合には不純物を取り込みやすい。c面から結晶成長する場合には不純物濃度が1E14/cm3となる結晶成長条件と同じ結晶成長条件でも、m面から結晶成長させると、不純物濃度が5E17/cm3となってしまうことが確認されている。この結果、貫通孔を充填するn型のIII族窒化物半導体の不純物濃度が濃くなってしまう。貫通孔を充填しているn型のIII族窒化物半導体の不純物濃度が濃いことから、pn接合界面の近傍が十分に空乏化されず、それによって耐圧が低下してしまうことがわかってきた。本発明で創作された半導体装置は、貫通孔が形成されているp型のIII族窒化物半導体層と、貫通孔を充填しているn型のIII族窒化物半導体領域を備えている。本発明で創作された半導体装置では、p型のIII族窒化物半導体層に不純物濃度の分布が形成されている。すなわち、貫通孔に臨んでいる範囲では不純物濃度が薄く、貫通孔から離反している範囲では不純物濃度が濃い。貫通孔に臨んでいる範囲のp型のIII族窒化物半導体層の不純物濃度が薄いと、半導体装置をオフの状態としたときに、貫通孔を囲んでいるp型領域と貫通孔を充填しているn型領域の間に形成されるpn接合界面から、不純物濃度が薄いp型のIII族窒化物半導体層に向けて空乏層が広く拡がる。この結果、pn接合界面にかかる電界強度が緩和され、pn接合界面に降伏電流が流れることがない。pn接合界面における耐圧が確保される。貫通孔に臨んでいる範囲のp型のIII族窒化物半導体層の不純物濃度を薄くすると、半導体装置のオフ状態での耐圧が向上する。本明細書に開示されている技術によると、半導体装置のオフ時において、貫通孔に臨んでいる範囲のp型半導体層と貫通孔を充填しているn型半導体領域の間に形成されるpn接合界面において耐圧が低下することが防止できる。物性の面からは高耐圧なパワ-半導体装置を実現できるはずのIII族窒化物半導体で製造した半導体装置の実際の耐圧が理論的なそれよりも低下してしまう理由の一つが、貫通孔の側面でもあるpn接合界面において耐圧が低下してしまうことである。本発明によってその問題に対処することが可能となり、III族窒化物半導体で高耐圧の半導体装置を実用化する際の問題点の一つが解決される。下記で説明する実施例の主要な特長を以下に例示する。特長1下記の順で製造する:1n型のIII族窒化物半導体層の表面に不純物濃度が濃いp型のIII族窒化物半導体層を結晶成長する。2貫通孔と不純物低濃度範囲となる範囲をエッチングして大型貫通孔を形成する。3再成長法または選択再成長法によって、大型貫通孔の内部に不純物濃度が薄いp型のIII族窒化物半導体を結晶成長する。4貫通孔となる範囲をエッチングして貫通孔を形成する。5再成長法または選択再成長法によって、貫通孔に内部にn型またはi型のIII族窒化物半導体を結晶成長する。特長2貫通孔の底面に露出するn型のIII族窒化物半導体の不純物濃度は1~2E16/cm3であり、貫通孔に臨んでいる不純物低濃度範囲のp型のIII族窒化物半導体層の不純物濃度は1E17/cm3以下であり、貫通孔から離れている不純物高濃度範囲のp型のIII族窒化物半導体層の不純物濃度は1E18/cm3以上である。図1は実施例の半導体装置を示し、図2は従来の半導体装置を示している。共通する部分には同一の参照番号を付して重複説明を割愛する。図示されている半導体装置の場合、下から、ドレイン電極2、n-GaN層4、n--GaN層6、p-GaN層8、n--GaN層14、AlGaN層16、SiO2層18、ゲート電極20の順で積層されている。図示の12,22は、n-GaN領域であり、10,24はソース電極である。p-GaN層8の中央範囲には貫通孔8cが形成されている。貫通孔8cは、n-GaN領域7で充填されている。図1に示す実施例の半導体装置の場合、貫通孔8cに臨んでいる範囲8bのp-GaN層8の不純物濃度は薄く、貫通孔8cから離れている範囲8aのp-GaN層8の不純物濃度は濃い。図2に示す従来の半導体装置の場合、不純物濃度が薄い範囲8bが存在しない。ソース電極10は、n-GaN領域12を介して、n--GaN層14とAlGaN層16の右端に接している。ソース電極10は、p-GaN層8にも接続されている。同様に、ソース電極24は、n-GaN領域22を介して、n--GaN層14とAlGaN層16の左端に接しており、p-GaN層8にも接続されている。ゲ-ト電極20は、ソ-ス電極10と貫通孔8cの間の範囲と、ソ-ス電極24と貫通孔8cの間の範囲を含む範囲に対向している。n--GaN層14の上部に、それよりもエネルギバンド幅が広いAlGaN層16が形成されていることから、両者の界面に2次元電子ガスが現れる。図1の半導体装置は、ノ-マリオン型であり、ゲ-ト電極20に電圧をかけなければ、n--GaN層14とAlGaN層16の界面に存在している電子が、p-GaN層8の貫通孔8cを介して、n-GaN領域7とn--GaN層6とn-GaN層4に流れ、ドレイン電極2に流れる。ゲ-ト電極20に電圧をかけなければ、ソ-ス電極10,24とドレイン電極2の間で電流が流れる。ゲ-ト電極20はソ-ス電極10と貫通孔8cの間の範囲に対向していることから、ゲ-ト電極20に負の電圧をかければ、その範囲における電子が消失する。ソ-ス電極10から貫通孔8cに向けて電子が流れなくなる。同様に、ゲ-ト電極20はソ-ス電極24と貫通孔8cの間の範囲に対向していることから、ゲ-ト電極20に負の電圧をかければ、その範囲における電子が消失する。ソ-ス電極24から貫通孔8cに向けて電子が流れなくなる。ゲ-ト電極20に負の電圧をかければ、ソース電極10,24とドレイン電極2の間で電流が流れなくなる。p-GaN層8は電流を流さない領域として機能する。貫通孔8c以外の部分では、電流が流れない。p-GaN層8は、n-GaN領域7を通過しないでソース電極10,24とドレイン電極2の間で電流が流れることを防止する。ゲ-ト電極20の電位によって、ソ-ス電極10と貫通孔8cの間の電子雲ならびにソ-ス電極24と貫通孔8cの間の電子雲を消失させるのかさせないのかによって、ソース電極10,24とドレイン電極2の導通がオンオフされる。p-GaN層8で電流が縦方向に流れることを防止するためには、p型不純物の濃度が1E18/cm3以上あることが好ましい。p型不純物の濃度が薄すぎると、伝導度変調現象等によって電流が流れてしまうことがある。仮に不純物濃度が薄い領域8bがなく、貫通孔8cに臨んでいる範囲のp-GaN層8の不純物濃度が1E18/cm3以上であるとすると、下記の不都合が生じる。前記したように、貫通孔8c内で結晶成長するn-GaN領域7の不純物濃度は濃くなってしまう。n--GaN層6の不純物濃度が1E14/cm3となる結晶成長条件と同じ条件で結晶成長させても、貫通孔8c内で結晶成長するn-GaN領域7の不純物濃度は5E17/cm3程度となってしまう。貫通孔8cの側壁では、不純物濃度が1E18/cm3以上のp型領域と不純物濃度が5E17/cm3以上のn型領域が接することになる。不純物濃度が濃いp型領域と不純物濃度が濃いn型領域が接する場合、半導体装置のオフ時にpn接合界面から伸びる空乏層の拡がる範囲は狭いものとなる。半導体装置のオフ時においてpn接合界面に強い電界強度がかかり、降伏電流が流れてしまう現象が生じる。条件によってはpn接合界面にトンネル電流が流れてしまうこともある。本実施例では、半導体装置のオフ時に、pn接合界面に電流が流れることを阻止するために、貫通孔8cに臨んでいる範囲8bにおけるp-GaN層8の不純物濃度を下げている。本実施例では、1E17/cm3以下としている。貫通孔8cの側壁で、不純物濃度が1E17/cm3以下のp型領域8bと不純物濃度が5E17/cm3以上のn型領域7が接する場合、半導体装置のオフ時にはpn接合界面から不純物濃度が薄いp型領域8bに向けて空乏層が長く伸びる。この結果、pn接合界面に作用する電界強度が弱められる。pn接合界面に降伏電流が流れてしまうことを防止することができる。不純物低濃度範囲8bにおける不純物濃度が1E17/cm3以下であると、電流制限機能が不十分となることがある。しかしながら、不純物低濃度範囲8bは、ソース電極10,24ならびにn-GaN領域12,22から離れた位置にある。不純物低濃度範囲8bと、ソース電極10,24ならびにn-GaN領域12,22の間には、ゲ-ト電極20に負の電圧をかけたときに電子が消失する領域が存在している。不純物低濃度範囲8bは、半導体装置のオフ時に電流が流れることを規制する必要がある領域外にあり、不純物濃度が薄くてもかまわない位置に形成されている。pn接合界面においてトンネル効果が発生する空乏層の厚みは10nm以下である。理論上、不純物低濃度範囲8bの幅Bは、10nmあればよい。貫通孔8cに臨んでいる不純物低濃度範囲8bにおける不純物濃度が1E17/cm3以下であれば、ビルトインポテンシャルだけで100nm程度の空乏層が形成される。不純物低濃度範囲8bにおける不純物濃度が1E17/cm3以下であれば、n-GaN領域7の不純物濃度が高くても、トンネル効果は発生せず、リーク電流が発生することを防止できる。GaN等のIII族窒化物半導体の場合、不純物を注入してから熱処理することで不純物を活性化することが難しい。そこで、図1の半導体装置は、下記の順で製造する。1n--GaN層6の表面の全域にp-GaN層8を結晶成長させる。このとき、不純物濃度が1E18/cm3以上となる条件で結晶成長させる。2貫通孔8cと不純物低濃度範囲8bとする範囲をエッチングして大型貫通孔を形成する。3再成長法または選択再成長法を用いて、大型貫通孔に内部に、p-GaN層8を結晶成長させる。このときは、不純物濃度が1E17/cm3以下となる条件で結晶成長させる。4貫通孔8cとする範囲をエッチングして貫通孔8cを形成する。5再成長法または選択再成長法を用いて、貫通孔8cの内部に、n型またはi型のIII族窒化物半導体7を結晶成長する。このとき、不純物濃度が薄くなる条件で結晶成長させても、n型不純物の濃度が5E17/cm3程度となってしまう。したがって、オフ時の耐圧を確保するためには、不純物低濃度範囲8bを確保することが好ましい。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み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わ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の目的を同時に達成するものであり、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。また下記に記載する特許請求の範囲の技術的範囲は、実施例に限定されない。実施例はあくまで実施例を例示するものである。例えば上記の実施例では、n-GaN領域とp-GaN領域の間のpn接合界面について説明した。しかしながら、貫通孔内に成長するn型領域の不純物濃度が濃くなって必要な耐圧を確保できないという問題はGaNの場合に限られない。III族窒化物半導体に一般的に認められる性質である。本発明は、III族窒化物半導体層に一般的に有用である。"