基板の上に形成されたバッファ層と、前記バッファ層の上に形成されたチャネル層と、前記チャネル層の上に形成され、前記チャネル層とヘテロ接合を構成する障壁層とを備える半導体装置であって、前記バッファ層および前記チャネル層は、窒化物半導体で形成されており、前記チャネル層は、膜厚が1μm以上2μm以下であって、炭素濃度が5×1016cm3以下であることを特徴とする半導体装置。請求項1に記載の半導体装置であって、前記バッファ層は、膜厚が3μm以上7μm以下であって、炭素濃度が3.4×1018cm3以上1×1020cm3以下であることを特徴とする半導体装置。請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、前記バッファ層は、貫通転位密度が1×104cm2以上1×106cm2以下であることを特徴とする半導体装置。請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の半導体装置であって、前記チャネル層は、窒化ガリウムで形成され、前記障壁層は、窒化アルミニウムガリウムで形成されていることを特徴とする半導体装置。請求項4に記載の半導体装置であって、前記バッファ層は、窒化ガリウムで形成されていることを特徴とする半導体装置。請求項4に記載の半導体装置であって、前記バッファ層は、窒化ガリウムで形成され前記チャネル層と接するカーボンドープ層と、窒化アルミニウムで形成された層と窒化アルミニウムガリウムで形成された層とが交互に積層された超格子層と、を含む構成であることを特徴とする半導体装置。請求項1から請求項6までのいずれか1つに記載の半導体装置であって、前記基板は、シリコン、サファイア、炭化珪素、窒化ガリウム、またはホウ化ジルコニウムで形成されていることを特徴とする半導体装置。電流コラプスの抑制には、窒化珪素などで形成されたパッシベーション膜の堆積が有効であるが、パッシベーション膜の堆積だけで電流コラプスを完全に抑制することは困難であった。また、トランジスタの特性は、複数の要素によって決定されるため、カーボンドープによって直流耐圧が改善されたとしても、電流コラプスが発生する虞があった。ところで、トランジスタのスイッチング特性を評価する指標として、さらに短絡耐量が挙げられる。従来、トランジスタは、オン状態の際に負荷が短絡して高電力を印加されたとき、高電力を印加された時間が極めて短い時間であれば、素子の破壊には至らない。上述した短絡耐量は、高電力を印加されてから素子の破壊に至るまでの時間であって、ソース電極-ドレイン電極間に印加された電圧が大きくなるにつれて短くなる。なお、以下では、このときにソース電極-ドレイン電極間に印加された電圧を、オン状態破壊電圧と呼ぶこととする。そして、窒化物半導体を用いたトランジスタにおける短絡耐量を調べた際、オン状態破壊電圧に着目したところ、直流耐圧に対してオン状態破壊電圧が想定以上に低いことがわかった。つまり、直流耐圧が改善されていれば、高いオン状態破壊電圧が得られると思われていた。しかしながら、従来の窒化物半導体を用いたトランジスタでは、直流耐圧を600V程度に改善させたとき、オン状態破壊電圧は240~320Vであり、オン状態破壊電圧が低いため、高電圧を印加したときに短絡破壊を生じる虞があった。本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、チャネル層の炭素濃度と膜厚とを規定することによって、高電圧を印加しても短絡破壊を生じないトランジスタとして動作する半導体装置を提供することを目的とする。本発明に係る半導体装置は、基板の上に形成されたバッファ層と、前記バッファ層の上に形成されたチャネル層と、前記チャネル層の上に形成され、前記チャネル層とヘテロ接合を構成する障壁層とを備える半導体装置であって、前記バッファ層および前記チャネル層は、窒化物半導体で形成されており、前記チャネル層は、膜厚が1μm以上2μm以下であって、炭素濃度が5×1016cm3以下であることを特徴とする。この構成によると、チャネル層の炭素濃度と膜厚とを規定することによって、高電圧を印加しても短絡破壊を生じないトランジスタとして、半導体装置を動作させることができる。つまり、チャネル層の膜厚を1μm以上とすることで、オン状態破壊電圧を向上させることができる。また、チャネル層を流れる横リーク電流を抑制するために、チャネル層の膜厚を2μm以下とすることが望ましい。チャネル層の炭素濃度を5×1016cm3以下として電流導通部分に存在する不純物を低減させることで、電流コラプスの発生を抑制し、オン抵抗を低下させることができる。本発明に係る半導体装置では、前記バッファ層は、膜厚が3μm以上7μm以下であって、炭素濃度が3.4×1018cm3以上1×1020cm3以下であることを特徴とする。この構成によると、バッファ層の膜厚および炭素濃度を規定することによって、直流耐圧の高い半導体装置を実現することができる。つまり、バッファ層の炭素濃度を3.4×1018cm3以上とすることで、バッファ層の絶縁破壊電界が増大し、半導体装置の直流耐圧を向上させることができる。なお、バッファ層の炭素濃度を増加させると、バッファ層の結晶性が悪くなり、転位が増加するため、バッファ層の炭素濃度を1×1020cm3以下とすることが望ましい。また、バッファ層の膜厚を3μm以上とすることで、半導体装置の直流耐圧を向上させることができる。なお、膜厚を増加させると、基板の反りやクラックなどが発生するため、バッファ層の膜厚は、7μm以下とすることが望ましい。本発明に係る半導体装置では、前記バッファ層は、貫通転位密度が1×104cm2以上1×106cm2以下であることを特徴とする。この構成によると、バッファ層の貫通転位密度を1×106cm2以下に低下させることで、転位によって形成された深い準位を介しての電界破壊を防ぐことができる。なお、バッファ層の貫通転位密度が低下すると、バッファ層へのリーク電流が増加するため、バッファ層の貫通転位密度は、1×104cm2以上とすることが望ましい。本発明に係る半導体装置では、前記チャネル層は、窒化ガリウムで形成され、前記障壁層は、窒化アルミニウムガリウムで形成されていることを特徴とする。この構成によると、チャネル層に2次元電子ガス層を容易に形成することができ、半導体装置を高電子移動度トランジスタとして構成することができる。本発明に係る半導体装置では、前記バッファ層は、窒化ガリウムで形成されていることを特徴とする。この構成によると、窒化ガリウムは絶縁破壊電圧が高く、耐熱性に優れていることから、高耐圧で大電流容量の電子デバイスを提供することができる。本発明に係る半導体装置では、前記バッファ層は、窒化ガリウムで形成され前記チャネル層と接するカーボンドープ層と、窒化アルミニウムで形成された層と窒化アルミニウムガリウムで形成された層とが交互に積層された超格子層と、を含む構成であることを特徴とする。この構成によると、超格子構造を適用することによって、基板の材質にかかわらず、適切なバンド構造を有する窒化物半導体を積層することができる。本発明に係る半導体装置では、前記基板は、シリコン、サファイア、炭化珪素、窒化ガリウム、またはホウ化ジルコニウムで形成されていることを特徴とする。この構成によると、基板の上に窒化物半導体で形成されたバッファ層を結晶成長させることができる。例えば、シリコンを用いると、安価で大口径の基板とすることができる。サファイア、炭化珪素、または窒化ガリウムを用いると、窒化物半導体の結晶性を向上させることができる。また、シリコンやホウ化ジルコニウムは、高い導電性を有するため、基板を電極として用いることができる。本発明によると、チャネル層の炭素濃度と膜厚とを規定することによって、高電圧を印加しても短絡破壊を生じないトランジスタとして、半導体装置を動作させることができる。つまり、チャネル層の膜厚を1μm以上とすることで、チャネル層の耐圧を向上させることができる。また、チャネル層を流れる横リーク電流を抑制するために、チャネル層の膜厚を2μm以下とすることが望ましい。チャネル層の炭素濃度を5×1016cm3以下として電流導通部分に存在する不純物を低減させることで、電流コラプスの発生を抑制し、オン抵抗を低下させることができる。<実施の形態1>図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の概略断面図である。なお、図の見易さを考慮して、ハッチングは省略する。本発明の実施の形態1に係る半導体装置1は、基板10シリコン基板10aの上に形成されたバッファ層21と、バッファ層21の上に形成されたチャネル層22と、チャネル層22の上に形成され、チャネル層22とヘテロ接合を構成する障壁層23とを備える。バッファ層21およびチャネル層22は、窒化物半導体で形成されている。チャネル層22は、膜厚を1μm以上2μm以下とされ、炭素濃度を5×1016cm3以下とされている。なお、チャネル層22の詳細については後述する。この構成によると、チャネル層22の炭素濃度と膜厚とを規定することによって、高電圧を印加しても短絡破壊を生じないトランジスタとして、半導体装置1を動作させることができる。つまり、チャネル層22の膜厚を1μm以上とすることで、オン状態破壊電圧を向上させることができる。また、チャネル層22を流れる横リーク電流を抑制するために、チャネル層22の膜厚を2μm以下とすることが望ましい。チャネル層22の炭素濃度を5×1016cm3以下として電流導通部分に存在する不純物を低減させることで、電流コラプスの発生を抑制し、オン抵抗を低下させることができる。バッファ層21は、膜厚が3μm以上7μm以下であって、炭素濃度が3.4×1018cm3以上1×1020cm3以下であることが望ましい。なお、バッファ層21の詳細については後述する。この構成によると、バッファ層21の膜厚および炭素濃度を規定することによって、直流耐圧の高い半導体装置1を実現することができる。つまり、バッファ層21の炭素濃度を3.4×1018cm3以上とすることで、バッファ層21の絶縁破壊電界が増大し、半導体装置の直流耐圧を向上させることができる。なお、バッファ層21の炭素濃度を増加させると、バッファ層21の結晶性が悪くなり、転位が増加するため、バッファ層21の炭素濃度を1×1020cm3以下とすることが望ましい。また、バッファ層21の膜厚を3μm以上とすることで、半導体装置1の直流耐圧を向上させることができる。なお、膜厚を増加させると、基板10の反りやクラックなどが発生するため、バッファ層21の膜厚は、7μm以下とすることが望ましい。実施の形態1に係る半導体装置1は、基板10の上にバッファ層21、チャネル層22、および障壁層23が積層されており、障壁層23の上に、ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33がそれぞれ離間して形成されている。また、障壁層23の表面には、障壁層23の表面を保護するパッシベーション膜34が設けられている。なお、パッシベーション膜34は、ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33が配置されている部分には形成されていない。基板10は、シリコンSiで形成されたシリコン基板10aである。なお、本発明はこれに限定されず、基板10は、シリコン、サファイアAl2O3、炭化珪素SiC、窒化ガリウムGaN、またはホウ化ジルコニウムZrB2で形成されていればよい。この構成によると、基板10の上に窒化物半導体で形成されたバッファ層21を結晶成長させることができる。例えば、シリコンを用いると、安価で大口径の基板とすることができる。サファイア、炭化珪素、または窒化ガリウムを用いると、窒化物半導体の結晶性を向上させることができる。また、シリコンやホウ化ジルコニウムは、高い導電性を有するため、基板10を介して電流を流すのに適している。バッファ層21として、シード層21a、超格子層21b、およびカーボンドープ層21cが、順に基板10の上に積層されている。つまり、バッファ層21の膜厚は、シード層21a、超格子層21b、およびカーボンドープ層21cの膜厚を足し合わせたものであって、約3.4μmである。本実施の形態では、バッファ層21の転位密度は、螺旋転位密度が2×109cm2であり、刃状転位密度が5×109cm2であって、貫通転位密度は、螺旋転位密度と刃状転位密度とを足し合わせた7×109cm2であった。なお、転位密度は、X線回折等で測定することができる。シード層21aは、窒化アルミニウムAlNで形成され、膜厚が0.1μmである。超格子層21bは、窒化アルミニウムで形成され、膜厚が3nmの第1層と、窒化アルミニウムガリウムAl01Ga09Nで形成され、膜厚が20nmの第2層とが、交互に積層された構造である。本実施の形態では、超格子層21bは、第1層と第2層とが、それぞれ120回積層されており、第1層と第2層とを合計した膜厚が約2.8μmである。カーボンドープ層21cは、窒化ガリウムで形成され、膜厚が0.5μmであり、炭素C濃度が1×1019cm3である。上述したように、バッファ層21は、窒化ガリウムで形成されチャネル層22と接するカーボンドープ層21cと、窒化アルミニウムで形成された層と窒化アルミニウムガリウムで形成された層とが交互に積層された超格子層21bとを含む構成である。この構成によると、超格子構造を適用することによって、基板の材質にかかわらず、適切なバンド構造を有する窒化物半導体を積層することができる。チャネル層22は、窒化ガリウムで形成され、膜厚が1.0μmであり、炭素濃度が5×1016cm3である。障壁層23は、Al組成17の窒化アルミニウムガリウムAl017Ga083Nで形成され、膜厚が30nmである。チャネル層22と障壁層23との界面には、ソース電極31とドレイン電極32との間に電子を流すチャネルとして、2次元電子ガス層40が形成される。上述したように、チャネル層22は、窒化ガリウムで形成され、障壁層23は、窒化アルミニウムガリウムで形成されている。この構成によると、チャネル層22に2次元電子ガス層40を容易に形成することができ、半導体装置1を高電子移動度トランジスタとして構成することができる。ソース電極31およびドレイン電極32は、Hf/Al/Hf/Auで形成され、膜厚が13/85/13/60nmである。なお、ソース電極31およびドレイン電極32に用いられる材料は、導電性を示す金属であり、障壁層23とオーミック接合を形成する物質であればよく、例えば、Ti/Al/Mo/Auといった組み合わせでもよい。ゲート電極33は、WN/W/Auで形成され、膜厚が10/10/100nmである。なお、ゲート電極33に用いられる材料は、導電性を示す金属であり、障壁層23とショットキー接合を形成する物質であればよい。なお、ゲート電極33は、ソース電極31とドレイン電極32との間に配置されている。パッシベーション膜34は、窒化珪素SiNで形成され、膜厚が20nmである。障壁層23の表面をパッシベーション膜34で保護することによって、電流コラプスの発生を抑制することができる。次に、本発明の実施の形態1に係る半導体装置1の製造方法について説明する。基板10を10HFフッ酸溶液で洗浄した後、有機金属気相成長装置MOCVDに導入する。基板10は、流量が10slmStandardLiterperMinute:L/minの水素雰囲気中で基板温度1100°Cに加熱されて表面のクリーニングが行われる。そして、基板10の上に、バッファ層21、チャネル層22、および障壁層23を積層して結晶成長を行う。次に、各層の成長条件について説明する。シード層21aは、成長圧力を13.3kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。ここで、シード層21aであるAlNの原料として、流量を100μmol/minとしたTMAトリメチルアルミニウムと、流量を12.5slmとしたNH3アンモニアとを供給した。超格子層21bは、シード層21aと同様にして、成長圧力を13.3kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。超格子層21bを形成する際は、供給する原料を交互に切り替えて、AlNとAl01Ga09Nとを積層した。Al01Ga09Nの原料として、流量を80μmol/minとしたTMAと、流量を720μmol/minとしたTMGトリメチルガリウムと、流量を12.5slmとしたNH3とを供給した。なお、超格子層21bのAlNの原料は、シード層21aと同様にして供給した。カーボンドープ層21cは、シード層21aと同様にして、成長圧力を13.3kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。ここで、カーボンドープ層21cであるGaNの原料として、流量を720μmol/minとしたTMGと、流量を12.5slmとしたNH3とを供給した。なお、カーボンドープ層21cには、TMGに含まれる炭素が自動的にドーピングされ、成長圧力やTMGの流量を変更することで、炭素濃度を調整することができる。チャネル層22は、成長圧力を100kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。ここで、チャネル層22であるGaNの原料として、流量を100μmol/minとしたTMGと、流量を12.5slmとしたNH3とを供給した。なお、チャネル層22には、カーボンドープ層21cと同様に、TMGに含まれる炭素が自動的にドーピングされる。また、TMGの流量を下げることで、チャネル層22の炭素濃度を下げることができる。なお、チャネル層22の炭素濃度を低減させても電流コラプスの発生を抑制することができ、成長圧力を低下させることで5×1014cm3程度の炭素濃度を実現することができる。つまり、チャネル層22の炭素濃度は、5×1014cm3以上とするのが好ましい。障壁層23は、シード層21aと同様にして、成長圧力を13.3kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。ここで、障壁層23であるAl017Ga083Nの原料として、流量を8μmol/minとしたTMAと、流量を50μmol/minとしたTMGと、流量を12.5slmとしたNH3とを供給した。次に、ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33を形成する。ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33の製造方法は、特に限定されず、例えば、蒸着等の公知の方法を使用できる。ソース電極31およびドレイン電極32の間隔は、電界効果トランジスタの所望する性能に応じて調整される。また、ソース電極31およびドレイン電極32を形成した後、窒素雰囲気中で800°Cの熱処理を1分間施すことによって、オーミック接触が得られる。また、障壁層23の上に、プラズマCVD等の公知の方法でパッシベーション膜34を形成する。なお、ソース電極31、ドレイン電極32、ゲート電極33、およびパッシベーション膜34を形成する順番は、特に限定されず、パッシベーション膜34を先に形成してもよい。<実施の形態2>図2は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置の概略断面図である。なお、図の見易さを考慮して、ハッチングは省略する。なお、実施の形態1と同様の機能を有する構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。本発明の実施の形態2に係る半導体装置2は、基板10窒化ガリウム基板10bの上に形成されたバッファ層21と、バッファ層21の上に形成されたチャネル層22と、チャネル層22の上に形成され、チャネル層22とヘテロ接合を構成する障壁層23とを備える。バッファ層21およびチャネル層22は、窒化物半導体で形成されている。チャネル層22は、膜厚を1μm以上2μm以下とされ、炭素濃度を5×1016cm3以下とされている。バッファ層21は、膜厚が3μm以上7μm以下であって、炭素濃度が3.4×1018cm3以上1×1020cm3以下であることが望ましい。バッファ層21は、貫通転位密度が1×104cm2以上1×106cm2以下であることが望ましい。この構成によると、バッファ層21の貫通転位密度を1×106cm2以下に低下させることで、転位によって形成された深い準位を介しての電界破壊を防ぐことができる。なお、バッファ層21の貫通転位密度が低下すると、バッファ層21へのリーク電流が増加するため、バッファ層21の貫通転位密度は、1×104cm2以上とすることが望ましい。実施の形態2に係る半導体装置2の構造は、基板10の上にバッファ層21、チャネル層22、および障壁層23が積層されており、障壁層23の上に、ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33がそれぞれ離間して形成されている。また、障壁層23の表面には、障壁層23の表面を保護するパッシベーション膜34が設けられている。なお、パッシベーション膜34は、ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33が配置されている部分には形成されていない。つまり、半導体装置2の構成は、実施の形態1と同様の構成であって、基板10の材質が異なっており、バッファ層21が超格子構造を含まない構成とされているため、カーボンドープ層21cの膜厚が異なる点で実施の形態1と異なる。基板10は、窒化ガリウムGaNで形成された窒化ガリウム基板10bである。バッファ層21は、カーボンドープ層21cだけで構成されている。つまり、窒化ガリウム基板10bを用いることによって、格子定数の差が小さくなり、基板10に直接カーボンドープ層21cを積層することができる。カーボンドープ層21cは、窒化ガリウムで形成され、膜厚が3μmであり、炭素濃度が1×1019cm3であり、貫通転位密度が5×105cm2である。チャネル層22は、窒化ガリウムで形成され、膜厚が1.0μmであり、炭素濃度が5×1016cm3である。障壁層23は、Al組成17の窒化アルミニウムガリウムで形成され、膜厚が30nmである。チャネル層22と障壁層23との界面には、ソース電極31とドレイン電極32との間に電子を流すチャネルとして、2次元電子ガス層40が形成される。ソース電極31およびドレイン電極32は、Hf/Al/Hf/Auで形成され、膜厚が13/85/13/60nmである。なお、ソース電極31およびドレイン電極32に用いられる材料は、導電性を示す金属であり、障壁層23とオーミック接合を形成する物質であればよい。ゲート電極33は、WN/W/Auで形成され、膜厚が10/10/100nmである。なお、ゲート電極33に用いられる材料は、導電性を示す金属であり、障壁層23とショットキー接合を形成する物質であればよい。なお、ゲート電極33は、ソース電極31とドレイン電極32との間に配置されている。パッシベーション膜34は、窒化珪素SiNで形成され、膜厚が20nmである。障壁層23の表面をパッシベーション膜34で保護することによって、電流コラプスの発生を抑制することができる。次に、本発明の実施の形態2に係る半導体装置2の製造方法について説明する。半導体装置2の製造方法は、実施の形態1と略同様であり、バッファ層21の成長条件が異なる。基板10を10HFフッ酸溶液で洗浄した後、有機金属気相成長装置MOCVDに導入する。基板10は、流量が10slmの水素雰囲気中で基板温度1100°Cに加熱されて表面のクリーニングが行われる。そして、基板10の上に、バッファ層21、チャネル層22、および障壁層23を積層して結晶成長を行う。次に、各層の成長条件について説明する。バッファ層21カーボンドープ層21cは、成長圧力を13.3kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。ここで、カーボンドープ層21cであるGaNの原料として、流量を720μmol/minとしたTMGと、流量を12.5slmとしたNH3とを供給した。なお、カーボンドープ層21cには、TMGに含まれる炭素が自動的にドーピングされ、成長圧力やTMGの流量を変更することで、炭素濃度を調整することができる。また、原料を供給する時間を変更することで、カーボンドープ層21cの膜厚を調整することができる。チャネル層22は、成長圧力を100kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。ここで、チャネル層22であるGaNの原料として、流量を100μmol/minとしたTMGと、流量を12.5slmとしたNH3とを供給した。なお、チャネル層22には、カーボンドープ層21cと同様に、TMGに含まれる炭素が自動的にドーピングされる。また、TMGの流量を下げることで、チャネル層22の炭素濃度を下げることができる。障壁層23は、カーボンドープ層21cと同様にして、成長圧力を13.3kPaとし、基板温度を1100°Cで成膜した。ここで、障壁層23であるAl017Ga083Nの原料として、流量を8μmol/minとしたTMAと、流量を50μmol/minとしたTMGと、流量を12.5slmとしたNH3とを供給した。次に、ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33を形成する。ソース電極31、ドレイン電極32、およびゲート電極33の製造方法は、特に限定されず、例えば、蒸着等の公知の方法を使用できる。また、障壁層23の上に、プラズマCVD等の公知の方法でパッシベーション膜34を形成する。<測定結果>次に、実施の形態1または実施の形態2に係る半導体装置の特性について説明する。なお、比較のため、実施の形態1と一部の構成要素の異なるサンプルを略同様の方法で製造し、特性を測定したので、併せて説明する。図3は、チャネル層の膜厚とオン状態破壊電圧との関係を示す特性図であって、図4は、図3のグラフの具体的な数値を示す特性図表である。実施の形態1および実施の形態2に係る半導体装置12は、ノーマリーオンのトランジスタであって、ゲート電極33に-5Vの電圧を印加したときにオフ状態となる。オン状態破壊電圧を測定する際は、ソース電極31-ドレイン電極32間に所定の直流電圧を印加した状態で、ゲート電極33に0Vのパルス電圧方形波を印加して3μ秒間トランジスタをオンにして、トランジスタが破壊されるか否かを確認する。トランジスタが破壊されていないときは、ソース電極31-ドレイン電極32間に印加する電圧を上昇させて作業を繰り返し、トランジスタが破壊される限度の電圧をオン状態破壊電圧とする。オン状態破壊電圧を評価するため、チャネル層22の膜厚が異なるサンプルを用意し、それぞれ複数回測定した。チャネル層22の膜厚が0.5μmの場合、オン状態破壊電圧は240~320Vであった。チャネル層22の膜厚が0.8μmの場合、オン状態破壊電圧は310~340Vであった。チャネル層22の膜厚が1.0μmの場合、オン状態破壊電圧は400~420Vであった。チャネル層22の膜厚が1.5μmの場合、オン状態破壊電圧は450~480Vであった。チャネル層22の膜厚が2.0μmの場合、オン状態破壊電圧は480~540Vであった。上述した結果によると、チャネル層22の膜厚が増加するとオン状態破壊電圧が増大し、膜厚が1.0μmを越えると、オン状態破壊電圧は400Vを超えた。なお、図3のグラフには、複数回測定した平均値が示されている。本発明に係る半導体装置は、民生用の電源回路におけるトランジスタとして適用できる。電源回路は、200Vの電圧を出力できることが要求されており、回路内のトランジスタには、400V程度の電圧が印加されると想定されている。ここで、オン状態破壊電圧が400Vを超えていない場合、トランジスタの短絡破壊を生じる虞がある。つまり、チャネル層22の膜厚を1μm以上とすることで、民生用の電源回路を動作させるのに必要なオン状態破壊電圧とすることができる。なお、チャネル層22の膜厚は、1μm以上1.5μm以下とするのがさらに好ましい。この構成によると、横リーク電流をさらに抑制することができる。図5は、チャネル層の炭素濃度とオン抵抗との関係を示す特性図であって、図6は、図5のグラフの具体的な数値を示す特性図表である。オン抵抗を評価するため、チャネル層22の炭素濃度が異なるサンプルを用意した。ソース電極31-ドレイン電極32間に1Vの電圧を印加したときのオン抵抗は、それぞれ20Ωであった。そして、ソース電極31-ドレイン電極32間に400Vの電圧を印加して、オン抵抗を測定した。つまり、ソース電極31-ドレイン電極32間に印加する電圧を、低電圧にした場合と高電圧にした場合とのオン抵抗を比較することで、電流コラプスの発生を確認する。なお、オン抵抗は、素子のサイズ例えば、ソース電極31-ドレイン電極32間の距離、電極の面積によって規定され、本実施の形態では、20Ωが最小値である。チャネル層22の炭素濃度が5.0×1016cm3の場合、オン抵抗は20Ωであった。チャネル層22の炭素濃度が8.0×1016cm3の場合、オン抵抗は40Ωであった。チャネル層22の炭素濃度が1.2×1017cm3の場合、オン抵抗は40Ωであった。上述した結果によると、チャネル層22の炭素濃度が5×1016cm3以下のとき、オン抵抗は増加しないことがわかる。つまり、オン抵抗が増加していないことから、電流コラプスが抑制されていることがわかる。図7は、チャネル層の膜厚と横リーク電流との関係を示す特性図であって、図8は、図7のグラフの具体的な数値を示す特性図表である。横リーク電流は、ドレイン電極32に電圧を印加した状態で、トランジスタをオフにしたときゲート電極33に印加する電圧を-5Vとしたときにソース電極31からドレイン電極32に流れる電流を示す。横リーク電流を評価するため、チャネル層22の膜厚が異なるサンプルを用意し、ドレイン電極32に電圧を600V印加した。チャネル層22の膜厚が1.0μmの場合、横リーク電流は1.0×107A/cmであった。チャネル層22の膜厚が2.0μmの場合、横リーク電流は2.8×107A/cmであった。チャネル層22の膜厚が2.5μmの場合、横リーク電流は5.0×106A/cmであった。ソース電極31-ドレイン電極32間に電圧を600V印加したときに流れる横リーク電流が、3.0×107A/cmより小さければ、トランジスタをオンにしたときゲート電極33に印加する電圧を0Vとしたときにソース電極31からドレイン電極32に流れる電流0.1A/cmに比べて充分小さいため、横リーク電流による損失を無視できる。図9は、バッファ層の炭素濃度と破壊電界強度との関係を示す特性図であって、図10は、図9のグラフの具体的な数値を示す特性図表である。破壊電界強度を評価するため、バッファ層21の炭素濃度が異なるサンプルを用意した。なお、バッファ層21の膜厚は3μmである。バッファ層21の炭素濃度が5.0×1016cm3の場合、破壊電界強度は1.05MV/cmであった。バッファ層21の炭素濃度が3.0×1017cm3の場合、破壊電界強度は1.55MV/cmであった。バッファ層21の炭素濃度が2.0×1018cm3の場合、破壊電界強度は1.85MV/cmであった。バッファ層21の炭素濃度が3.4×1018cm3の場合、破壊電界強度は2.20MV/cmであった。バッファ層21の炭素濃度が2.1×1019cm3の場合、破壊電界強度は2.43MV/cmであった。上述した結果によると、バッファ層21の炭素濃度を増加させると、破壊電界強度が増大し、炭素濃度が3.4×1018cm3以上のとき、破壊電界強度は2MV/cmを越える。ところで、電源回路におけるトランジスタには、雷によるサージなどによって、想定以上の高電圧が印加される虞があるため、高い直流耐圧が要求されており、民生用の電源回路においては、600V程度の直流耐圧が必要とされている。ここで、バッファ層21の破壊電界強度が2MV/cmであるならば、バッファ層21の膜厚を3μm以上とすることで、半導体装置の直流耐圧を600Vとすることができる。