JP2012104722A - Method of manufacturing nitride compound semiconductor element and nitride compound semiconductor element - Google Patents
Method of manufacturing nitride compound semiconductor element and nitride compound semiconductor element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012104722A JP2012104722A JP2010253252A JP2010253252A JP2012104722A JP 2012104722 A JP2012104722 A JP 2012104722A JP 2010253252 A JP2010253252 A JP 2010253252A JP 2010253252 A JP2010253252 A JP 2010253252A JP 2012104722 A JP2012104722 A JP 2012104722A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound semiconductor
- nitride
- based compound
- manufacturing
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
【課題】リーク電流が低減された、耐圧性が高い窒化物系化合物半導体素子の製造方法および窒化物系化合物半導体素子を提供すること。
【解決手段】基板上に少なくともガリウム原子を含むIII族原子と窒素原子とからなる窒化物系化合物半導体層をエピタキシャル成長する成長工程と、素子構造形成前に、前記窒化物系化合物半導体層にレーザ光または電離放射線を照射し、前記窒化物系化合物半導体層中のIII族空孔と水素原子との複合体を分解する分解工程と、を含む。
【選択図】図2A method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor device with reduced leakage current and high withstand voltage and a nitride-based compound semiconductor device are provided.
A growth step of epitaxially growing a nitride compound semiconductor layer comprising group III atoms including at least gallium atoms and nitrogen atoms on a substrate, and a laser beam applied to the nitride compound semiconductor layer before forming an element structure Or a decomposition step of irradiating with ionizing radiation to decompose a complex of group III vacancies and hydrogen atoms in the nitride-based compound semiconductor layer.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、窒化物系化合物半導体素子の製造方法および窒化物系化合物半導体素子に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a nitride compound semiconductor device and a nitride compound semiconductor device.
窒化物系化合物半導体、たとえば窒化ガリウム(GaN)系半導体は、シリコン系材料に比べてバンドギャップエネルギーが大きく絶縁破壊電圧が大きいため、これを用いて高温環境下においても動作する高耐圧の半導体素子を作製することが可能である。このため、GaN系半導体はシリコン系材料に代わるインバーターやコンバーター等のパワーデバイスの材料として期待されている。 Nitride-based compound semiconductors such as gallium nitride (GaN) -based semiconductors have higher band gap energy and higher breakdown voltage than silicon-based materials. Can be produced. For this reason, GaN-based semiconductors are expected as materials for power devices such as inverters and converters that replace silicon-based materials.
パワーデバイスにとって、高いオフ耐圧は、トランジスタの最大出力を決める重要なパラメータである。高いオフ耐圧を得るためには、高いバッファ耐圧の実現、すなわち漏れ電流(リーク電流)の低減が必要になる。 For power devices, a high off-breakdown voltage is an important parameter that determines the maximum output of a transistor. In order to obtain a high off breakdown voltage, it is necessary to realize a high buffer breakdown voltage, that is, to reduce a leakage current (leakage current).
GaN系半導体は、通常はGaN系半導体とは異なる材料から成る基板上にヘテロエピタキシャル成長するため、窒素空孔、ガリウム空孔(VGa)などの点欠陥や転位をはじめとする格子欠陥を多数含むという課題がある。特に、シリコン基板等の異種材料基板を成長基板に用いた場合、GaNとの格子定数差(シリコンの場合、およそ17%)、熱膨張係数差(シリコンの場合、およそ56%)が大きいため、1010cm−2を超える高密度の転位が導入される場合がある。このように高密度の転位が導入されたGaN系半導体素子はリーク電流が大きくなり、耐圧性が低くなる。 Since a GaN-based semiconductor is usually heteroepitaxially grown on a substrate made of a material different from that of a GaN-based semiconductor, it contains many point defects such as nitrogen vacancies and gallium vacancies (V Ga ) and lattice defects such as dislocations. There is a problem. In particular, when a heterogeneous material substrate such as a silicon substrate is used as the growth substrate, the lattice constant difference from GaN (approximately 17% in the case of silicon) and the thermal expansion coefficient difference (approximately 56% in the case of silicon) are large. High-density dislocations exceeding 10 10 cm −2 may be introduced. A GaN-based semiconductor element in which high-density dislocations are introduced in this way has a large leakage current and a low withstand voltage.
高耐圧化のためには、基板直上に形成するバッファ層を高抵抗化する方法がある。バッファ層の高抵抗化には、有機金属気相成長法(MOCVD)を用いる場合に、原料である有機金属に含まれる炭素を添加剤とするオートドーピング法が提案されている(特許文献1参照)。 To increase the breakdown voltage, there is a method of increasing the resistance of the buffer layer formed immediately above the substrate. In order to increase the resistance of the buffer layer, an auto-doping method using carbon contained in an organic metal as a raw material as an additive has been proposed when using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) (see Patent Document 1). ).
しかしながら、特許文献1に開示させるような、炭素をドーピングし、バッファ層の高抵抗化を行った素子よりも、さらにリーク電流が低減された、耐圧性が高い窒化物系化合物半導体素子が要求されている。
However, there is a demand for a nitride-based compound semiconductor device with a high withstand voltage and a reduced leakage current, compared to a device in which carbon is doped and the resistance of the buffer layer is increased as disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リーク電流が低減された、耐圧性が高い窒化物系化合物半導体素子の製造方法および窒化物系化合物半導体素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor device with reduced leakage current and high breakdown voltage, and a nitride-based compound semiconductor device. .
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、基板上に少なくともガリウム原子を含むIII族原子と窒素原子とからなる窒化物系化合物半導体層をエピタキシャル成長する成長工程と、素子構造形成前に、前記窒化物系化合物半導体層にレーザ光または電離放射線を照射し、前記窒化物系化合物半導体層中のIII族空孔と水素原子との複合体を分解する分解工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a nitride-based compound semiconductor device manufacturing method according to the present invention includes a nitride-based compound comprising a group III atom containing at least a gallium atom and a nitrogen atom on a substrate. A growth step of epitaxially growing a semiconductor layer, and before the device structure is formed, the nitride compound semiconductor layer is irradiated with laser light or ionizing radiation, and a group III vacancy and hydrogen atoms in the nitride compound semiconductor layer And a decomposition step of decomposing the composite.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、上記発明において、前記レーザ光は波長が380nm以下のレーザ光であることを特徴とする。 The method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the laser beam is a laser beam having a wavelength of 380 nm or less.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、上記発明において、前記レーザ光はパルス幅が100マイクロ秒以下のパルスレーザ光であることを特徴とする。 In the method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor device according to the present invention, the laser beam is a pulsed laser beam having a pulse width of 100 microseconds or less.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、上記発明において、前記窒化物系化合物半導体層の最表面における光強度がCW換算で1W/cm2以上、1000W/cm2以下となるようにパルスレーザ光を照射することを特徴とする。 In the method for manufacturing a nitride compound semiconductor element according to the present invention, in the above invention, the light intensity at the outermost surface of the nitride compound semiconductor layer is 1 W / cm 2 or more and 1000 W / cm 2 or less in terms of CW. It is characterized by irradiating with pulsed laser light.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、上記発明において、前記電離放射線はシンクロトロン放射光であることを特徴とする。 In the method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor device according to the present invention, the ionizing radiation is synchrotron radiation.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、上記発明において、前記電離放射線は中性子線であることを特徴とする。 The method for producing a nitride-based compound semiconductor device according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the ionizing radiation is a neutron beam.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、上記発明において、前記中性子線は1eV以下のエネルギーを有する熱外中性子線または熱中性子線であることを特徴とする。 In the method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor device according to the present invention, the neutron beam is an epithermal neutron beam or a thermal neutron beam having an energy of 1 eV or less.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法は、上記発明において、前記基板はシリコン、サファイア、炭化珪素または酸化亜鉛からなることを特徴とする。 In the method of manufacturing a nitride-based compound semiconductor element according to the present invention, the substrate is made of silicon, sapphire, silicon carbide, or zinc oxide.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子は、上記発明の製造方法によって製造した窒化物系化合物半導体素子であって、前記窒化物系化合物半導体層中のIII族空孔濃度が5×1016〜1×1018cm−3であることを特徴とする。 The nitride-based compound semiconductor device according to the present invention is a nitride-based compound semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the present invention, wherein a group III vacancy concentration in the nitride-based compound semiconductor layer is 5 × 10 5. It is 16 to 1 × 10 18 cm −3 .
本発明によれば、III族空孔と水素との複合体に起因するリーク電流の発生を低減できるので、リーク電流が小さく、耐圧性が高い窒化物系化合物半導体素子を実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to reduce the generation of leakage current due to the complex of group III vacancies and hydrogen, so that it is possible to realize a nitride-based compound semiconductor device having a small leakage current and high withstand voltage. .
本発明は、本発明者らが、窒化物系化合物半導体素子に生じるリーク電流の発生のメカニズムを精査し、これによって得た知見によって、リーク電流の発生要因の1つを除去する方法に想到し、完成したものである。 The present invention contemplates a method by which the present inventors have investigated the mechanism of generation of leakage current generated in a nitride-based compound semiconductor device and, based on the knowledge obtained thereby, eliminates one of the causes of leakage current generation. , Completed.
以下では、はじめに、本発明者が行なったリーク電流の発生のメカニズムの考察について説明する。次いで、これによって得た知見によって完成した本発明について、その実施の形態により説明する。 In the following, first, consideration will be given to the mechanism of leak current generation performed by the present inventors. Next, the present invention completed based on the knowledge thus obtained will be described with reference to an embodiment thereof.
<第一原理電子状態計算によるVGa−Hのつくる欠陥準位の予測>
本発明者らは、窒化物系化合物半導体素子を結晶成長させる際に、原料ガスとして水素を含むアンモニアを用いていることから、成長時に分解した水素が窒化物系化合物半導体結晶中の空孔欠陥と複合体を形成し、これがリーク電流に寄与するキャリアを供給しているものと考えた。
<Prediction of defect level created by V Ga -H by first-principles electronic state calculation>
The present inventors use ammonia containing hydrogen as a source gas when growing a nitride-based compound semiconductor element, so that hydrogen decomposed during growth causes vacancy defects in the nitride-based compound semiconductor crystal. And a complex was formed, which was considered to supply carriers contributing to leakage current.
そこで、本発明者は、GaN結晶中において、III族空孔欠陥であるGa空孔と水素との複合体(VGa−H)のつくる欠陥準位がGaN結晶の電気特性に及ぼす影響を確認するために、第一原理電子状態計算(シミュレーション)を行った。 In view of this, the present inventor confirmed the influence of the defect level produced by a complex of a Ga vacancy, which is a group III vacancy defect, and hydrogen (V Ga -H) on the electrical characteristics of the GaN crystal in the GaN crystal. In order to do this, first-principles electronic state calculation (simulation) was performed.
なお、このシミュレーションには、アドバンスソフト株式会社製のAdvance/PHASEを用いた。また、計算には、Vanderbilt型のウルトラソフト擬ポテンシャルを用いた。また、交換相互作用は、一般化勾配近似の範囲で計算した。さらに、計算条件は、以下の条件で行った。
・原子モデル:32原子(Ga原子15個、窒素原子16個、水素原子1個)からなるスーパーセル
・カットオフエネルギー:波動関数および電荷密度分布で、それぞれ25Ryおよび230Ry
・k点サンプル:3×3×4
・計算したバンド数:100
For this simulation, Advance / PHASE made by Advance Software Co., Ltd. was used. In addition, a Vanderbilt ultrasoft pseudopotential was used for the calculation. The exchange interaction was calculated within the range of generalized gradient approximation. Further, the calculation conditions were as follows.
-Atomic model: Supercell consisting of 32 atoms (15 Ga atoms, 16 nitrogen atoms, 1 hydrogen atom)-Cutoff energy: 25 Ry and 230 Ry in wave function and charge density distribution, respectively
・ K point sample: 3 × 3 × 4
-Calculated number of bands: 100
図1は、VGa−Hを含む系(破線)とVGaのみを含む系(実線)との電子の状態密度(DOS:density of states)の計算結果を示す図である。なお、横軸は電子のエネルギーを示し、エネルギーが0の位置は、フェルミ準位を示している。また、図1では、荷電子帯近傍のDOSのみを示している。 FIG. 1 is a diagram illustrating calculation results of electron density of states (DOS) of a system containing V Ga —H (broken line) and a system containing only V Ga (solid line). The horizontal axis represents the energy of electrons, and the position where the energy is 0 represents the Fermi level. Further, FIG. 1 shows only DOS near the valence band.
図1において、ピークP1に対応するVGa−Hのつくる欠陥準位、およびピークP2に対応するVGaのつくる欠陥準位は、それぞれ、荷電子帯から46meVと128meVの位置に現れた。 In FIG. 1, the defect level produced by V Ga -H corresponding to the peak P1 and the defect level produced by V Ga corresponding to the peak P2 appear at 46 meV and 128 meV positions from the valence band, respectively.
このように、VGa−Hは、比較的浅いアクセプタ準位を形成することが分かる。
このため、VGa−Hを含むGaN結晶に可視光を照射することで、荷電子帯の電子がこのアクセプタ準位に励起されて荷電子帯にホールが形成されるので、伝導性が実際の値よりも高く検出されることが予測される(光応答)。また、比較的浅い準位のため、室温においても熱的に電子が励起されてキャリアが供給されるので、これがリーク電流の原因となると考えられる。
Thus, it can be seen that V Ga -H forms a relatively shallow acceptor level.
For this reason, by irradiating visible light to a GaN crystal containing V Ga -H, electrons in the valence band are excited to the acceptor level and holes are formed in the valence band. It is expected to be detected higher than the value (light response). In addition, since the level is relatively shallow, electrons are thermally excited even at room temperature and carriers are supplied, which is considered to cause a leakage current.
一方、孤立したVGaは、深い準位を形成することから、可視光による光応答は起こさない。また、VGaの形成する深い準位は、ドナー型のキャリアを補償できるため、リーク電流の低減効果が期待できる。 On the other hand, isolated V Ga forms a deep level, so that no optical response is caused by visible light. In addition, since the deep level formed by V Ga can compensate for donor-type carriers, an effect of reducing leakage current can be expected.
さらに、VGa−Hの結合エネルギーを同様に第一原理電子状態計算により計算したところ、約3eVとなった。この結合エネルギーは、可視から紫外の波長を持つレーザ光や、シンクロトロン放射光や熱中性子線といった電離放射線を照射することで、分解することが可能である。 Furthermore, when the binding energy of V Ga -H was similarly calculated by the first principle electronic state calculation, it was about 3 eV. This binding energy can be decomposed by irradiation with laser light having a wavelength from visible to ultraviolet, ionizing radiation such as synchrotron radiation or thermal neutron radiation.
以上の結果より、本発明者らは、結晶成長した窒化物系化合物半導体に含まれるVGa−Hにレーザ光または電離放射線を照射して分解し、孤立したVGaとすることによって、その後形成される素子のリーク電流を低減できることに想到したのである。 From the above results, the inventors of the present invention have succeeded in forming V Ga -H contained in a crystal-grown nitride-based compound semiconductor by irradiating it with laser light or ionizing radiation to form isolated V Ga , thereby forming the isolated V Ga. It was conceived that the leakage current of the device to be reduced can be reduced.
<実施の形態>
以下に、図面を参照して本発明に係る窒化物系化合物半導体素子の製造方法および窒化物系化合物半導体素子の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各層の厚さや厚さの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
<Embodiment>
Embodiments of a nitride compound semiconductor device manufacturing method and a nitride compound semiconductor device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Also, it should be noted that the drawings are schematic, and the thicknesses and ratios of the layers are different from the actual ones. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings is contained.
(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態1に係る窒化物系化合物半導体素子である異種接合電界効果トランジスタ(Heterojunction field effect transistor:HFET)の模式的な断面図である。図2に示すように、このHFET10は、窒化物系化合物半導体とは異なる材料からなる基板である主表面が(111)面のシリコン基板11と、シリコン基板11上に順次形成された、GaNからなる低温バッファ層12、炭素(C)をドープしたGaNからなるバッファ層13、バッファ層よりもC濃度が低いGaNからなる電子走行層14、およびAlGaNからなる電子供給層15と、電子供給層15上に形成されたゲート電極16、ソース電極17、ドレイン電極18とを備えている。すなわち、このHFET10は、AlGaN/GaNのヘテロ接合を有するAlGaN/GaN−HFETである。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a heterojunction field effect transistor (HFET) that is a nitride-based compound semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
このHFET10は、バッファ層13にCをドープすることによって、リーク電流を低減してバッファ層13を高抵抗化しており、リーク電流を低減して耐圧を高めている。また、電子走行層14はC濃度を十分に低く設定することによって、高い電子移動度を維持している。
In the
さらに、このHFET10は、窒化物系化合物半導体層を結晶成長した後にレーザ光を照射して結晶中のVGa−Hを分解し、孤立したVGaにしたものなので、さらにリーク電流が低減されたものとなる。
Furthermore, since this
(製造方法)
本実施の形態1に係るHFET10の製造方法の一例について図1を参照して説明する。なお、原材料の流量、各層の厚さ、または成長温度等は例示であり、特に限定はされない。
(Production method)
An example of a method for manufacturing the
はじめに、厚さが500μmのシリコン基板11を設置した有機金属気相成長(MOCVD)装置内に、トリメチルガリウム(TMGa)とアンモニア(NH3)とを、それぞれ14μmol/min、12L/minの流量で導入し、成長温度550℃で、シリコン基板11上に層厚30nmのGaNからなる低温バッファ層12をエピタキシャル成長させる。
First, trimethylgallium (TMGa) and ammonia (NH 3 ) are flown at a flow rate of 14 μmol / min and 12 L / min, respectively, in a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) apparatus in which a
つぎに、TMGaとNH3とを、それぞれ58μmol/min、12L/minの流量で導入し、成長温度1050℃にて、低温バッファ層12上に層厚600nmのGaNからなるバッファ層13をエピタキシャル成長させる。なお、このときの成長圧力を調整することによって、バッファ層13にドープされる炭素濃度を1×1018cm−3以上とすることができ、高抵抗化してリーク電流を低減することができる。
Next, TMGa and NH 3 are introduced at flow rates of 58 μmol / min and 12 L / min, respectively, and the
つぎに、TMGaとNH3とを、それぞれ19μmol/min、12L/minの流量で導入し、成長温度1050℃にて、バッファ層13上に層厚100nmのGaNからなる電子走行層14をエピタキシャル成長させる。このときの成長圧力を調整することによって、電子走行層14にドープされる炭素濃度を低下させ(例えば1×1017cm−3以下)、高い電子移動度を維持することができる。
Next, TMGa and NH 3 are introduced at flow rates of 19 μmol / min and 12 L / min, respectively, and the
続いて、バッファ層13および電子走行層14の成長後に、トリメチルアルミニウム(TMAl)とTMGaとNH3とを、それぞれ100μmol/min、19μmol/min、12L/minの流量で導入し、成長温度1050℃にて、電子走行層14上に層厚30nmのAlGaNからなる電子供給層15をエピタキシャル成長させる。
Subsequently, after the growth of the
つぎに、上記のようにシリコン基板11上に各半導体層をエピタキシャル成長したエピタキシャル基板に対して、YAGレーザの第4高調波(波長266nm、以下、YAGの第4高調波とする)のパルスレーザ光を照射する。このレーザ光のパルス幅は1nmであり、光強度はCW(Continuous wave:連続発振)換算で約3W/cm2である。パルス光の繰り返し周波数は5kHzである。ただし、パルス幅、光強度、繰り返し周波数はこれらの値に限られない。
Next, a pulse laser beam of the fourth harmonic of the YAG laser (wavelength 266 nm, hereinafter referred to as the fourth harmonic of YAG) is applied to the epitaxial substrate obtained by epitaxially growing each semiconductor layer on the
また、レーザ光のビーム径は通常エピタキシャル基板の面積に対して小さいので、エピタキシャル基板全面に照射するためには、レーザ光を走査する必要がある。図3は、レーザ光の照射方法を説明する模式図である。ここでは、図3に示すように、エピタキシャル基板をX−Yステージに載せ、電子供給層15の表面にビームスポットB1のレーザ光L1を照射しながら、X−Yステージを移動させてビームスポットB1を走査させる。
Further, since the beam diameter of the laser beam is usually smaller than the area of the epitaxial substrate, it is necessary to scan the laser beam in order to irradiate the entire epitaxial substrate. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a laser beam irradiation method. Here, as shown in FIG. 3, the epitaxial substrate is placed on the XY stage, and the surface of the
このレーザ光照射によって、結晶中のVGa−Hから水素原子が分離され、孤立したVGaとなる。なお、YAGの第4高調波のGaN結晶への浸入長(強度が1/10になる距離)は、約100nmであり、レーザ照射の効果は電子走行層14においても十分得られる。
By this laser light irradiation, hydrogen atoms are separated from V Ga -H in the crystal, and become isolated V Ga . Note that the penetration length (the distance at which the intensity becomes 1/10) of the fourth harmonic of YAG into the GaN crystal is about 100 nm, and the effect of laser irradiation can be sufficiently obtained in the
なお、リーク電流低減の効果は、バッファ層13にもレーザ光を照射した方が大きい。そこで、YAGの第4高調波照射後(または、照射前もしくは同時に)、YAGの第3高調波(波長355nm)のパルスレーザ光を照射してもよい。この波長ではGaN結晶への浸入長が長くなるため、レーザ光はシリコン基板11まで到達する。YAGの第3高調波を照射する場合、レーザ光のパルス幅は1nmであり、光強度はCW換算で約30W/cm2である。パルス光の繰り返し周波数は10kHzである。ただし、パルス幅、光強度、繰り返し周波数はこれらの値に限られない。照射方法はYAGの第4高調波のパルスレーザ光の照射方法と同様である。
The effect of reducing the leakage current is greater when the
つぎに、素子構造を形成するために、電子供給層15上に、チタン(Ti)およびAlをこの順に蒸着して、オーミック電極であるソース電極17およびドレイン電極18を形成する。つぎに、ソース電極17とドレイン電極18との間にニッケル(Ni)および金(Au)をこの順に蒸着して、ショットキー電極であるゲート電極16を形成する。なお、ソース電極17およびドレイン電極18の蒸着後、700℃で30分の熱処理を行うことで、良好なオーミック特性が得られる。また、この熱処理において、レーザ光照射によりVGaから切り離された水素原子は拡散して、エピタキシャル基板の外に追い出される。
以上の製造方法によって、本実施の形態1に係るHFET10を製造することができる。
Next, in order to form an element structure, titanium (Ti) and Al are vapor-deposited in this order on the
The
このように製造された本実施の形態1に係るHFET10は、結晶中のVGa−Hが分解され、孤立したVGaにされたものなので、リーク電流が低減されたものとなる。
The
(実施例1、比較例1)
本発明の実施例1として、上述した製造方法にて、YAGの第4高調波のパルスレーザ光に続いてYAGの第3高調波のパルスレーザ光を照射して、実施の形態1に係るHFET10の構造を有するHFETを製造した。なお、AlGaNからなる電子供給層のAl組成は、X線回折法による評価によれば0.23であった。また、HFETのサイズについては、ゲート長を2μm、ゲート幅を0.2mm、ソース・ドレイン間距離を15μmとした。
(Example 1, Comparative Example 1)
As Example 1 of the present invention, the
また、比較例1として、レーザ光を照射しない以外は、実施例1のHFETと同様の構造のHEFTを製造した。 Further, as Comparative Example 1, a HEFT having the same structure as that of the HFET of Example 1 was manufactured except that laser light was not irradiated.
なお、使用したYAGの第3高調波および第4高調波のパルスレーザ光のビーム径は0.3mmであったため、エピタキシャル基板をX−Yステージに載せ、1秒毎に0.3mmずつステージを移動し、ビームスポットを走査させた。すなわち、エピタキシャル基板上の全ての領域にレーザ光が1秒間照射されている。 Since the beam diameter of the 3rd harmonic and 4th harmonic pulse laser beam of YAG used was 0.3 mm, the epitaxial substrate was placed on the XY stage and the stage was moved 0.3 mm per second. Moved and scanned the beam spot. That is, the laser beam is irradiated for 1 second to all the regions on the epitaxial substrate.
また、実施例1のHFETの製造工程において、レーザ光の照射前後でのエピタキシャル基板のフォトルミネッセンス(PL)スペクトルを測定した。この測定は紫外光源による弱励起条件で行った。 Moreover, in the manufacturing process of the HFET of Example 1, the photoluminescence (PL) spectrum of the epitaxial substrate before and after the laser beam irradiation was measured. This measurement was performed under weak excitation conditions using an ultraviolet light source.
図4は、実施例1のHFETにおける、レーザ光の照射前後でのエピタキシャル基板のフォトルミネッセンス(PL)スペクトルを示す図である。スペクトルS1が比較例1、スペクトルS2が実施例1のPLスペクトルである。図4に示すとおり、実施例1のスペクトルS2は、比較例1のスペクトルS1に対して、2.2eV近傍のブロードな発光(いわゆる黄色発光)の強度が減少していることが分かる。この結果は、レーザ光照射により、VGa−Hが分解され、半導体層中の残留キャリアが減少したことを意味している。 FIG. 4 is a diagram showing photoluminescence (PL) spectra of the epitaxial substrate before and after laser light irradiation in the HFET of Example 1. The spectrum S1 is the PL spectrum of Comparative Example 1, and the spectrum S2 is the PL spectrum of Example 1. As shown in FIG. 4, it can be seen that the spectrum S2 of Example 1 has a reduced intensity of broad light emission (so-called yellow light emission) near 2.2 eV compared to the spectrum S1 of Comparative Example 1. This result means that V Ga -H was decomposed by laser light irradiation, and the residual carriers in the semiconductor layer were reduced.
つぎに、実施例1のHFETの特性を測定したところ、2次元電子ガスの移動度は1100cm2/Vs、シートキャリア濃度は8×1012cm−2であった。また、比較例1のHFETの移動度およびシートキャリア濃度も実施例1のHFETと同程度であり、レーザ光照射の有無に依存しなかった。 Next, when the characteristics of the HFET of Example 1 were measured, the mobility of the two-dimensional electron gas was 1100 cm 2 / Vs, and the sheet carrier concentration was 8 × 10 12 cm −2 . Also, the mobility and sheet carrier concentration of the HFET of Comparative Example 1 were comparable to those of the HFET of Example 1, and did not depend on the presence or absence of laser light irradiation.
つぎに、実施例1、比較例1のHFETのリーク特性を測定した。ここでは、ソース・ゲート間に−10Vの電圧を印加し、ソース・ドレイン間に0Vから650Vの電圧を徐々に印加したときのリーク電流を測定した。 Next, the leakage characteristics of the HFETs of Example 1 and Comparative Example 1 were measured. Here, a leakage current was measured when a voltage of −10 V was applied between the source and the gate, and a voltage of 0 V to 650 V was gradually applied between the source and the drain.
図5は、実施例1、比較例1のHFETのリーク特性を示す図である。データ点群D1が比較例1のデータ、データ点群D2が実施例1のデータである。なお、横軸はソース・ドレイン間電圧を示している。また、縦軸のリーク電流の値において、「E」は10のべき乗を表す記号であり、たとえば「2.0E−04」は「2.0×10−4」を意味する。 FIG. 5 is a diagram showing the leakage characteristics of the HFETs of Example 1 and Comparative Example 1. The data point group D1 is the data of Comparative Example 1, and the data point group D2 is the data of Example 1. The horizontal axis indicates the source-drain voltage. In the value of the leakage current on the vertical axis, “E” is a symbol representing a power of 10, for example, “2.0E-04” means “2.0 × 10 −4 ”.
図5に示すように、比較例1ではソース・ドレイン間電圧が400V付近からリーク電流が増加しているのに対して、実施例1ではソース・ドレイン間電圧が500V程度までリーク電流の増加が抑制されていた。この結果は、実施例1のHFETでは、レーザ光を照射することによってVGa−Hが分解されたため、GaN中の残留キャリアが減少し、リーク電流が低減されていることを示している。 As shown in FIG. 5, in Comparative Example 1, the leakage current increases from around 400 V in the source-drain voltage, whereas in Example 1, the leakage current increases up to about 500 V in the source-drain voltage. It was suppressed. This result shows that in the HFET of Example 1, V Ga -H was decomposed by irradiating laser light, so that residual carriers in GaN were reduced and leakage current was reduced.
つぎに、本発明の実施例1−1〜1−4として、実施例1と同様の構造を有するHFETを製造した。ただし、レーザ光照射の際に、ステージを移動させる時間間隔を調整し、エピタキシャル基板の単位面積あたりのレーザ照射時間を、0.1秒(実施例1−1)、0.3秒(実施例1−2)、0.5秒(実施例1−3)、0.75秒(実施例1−4)とした。そして、製造した実施例1−1〜1−4のHFETに対しても実施例1、比較例1と同様にリーク特性の測定を行った。 Next, as Examples 1-1 to 1-4 of the present invention, HFETs having the same structure as Example 1 were manufactured. However, the time interval for moving the stage during laser light irradiation is adjusted, and the laser irradiation time per unit area of the epitaxial substrate is set to 0.1 seconds (Example 1-1), 0.3 seconds (Example). 1-2), 0.5 seconds (Example 1-3), and 0.75 seconds (Example 1-4). The leakage characteristics of the manufactured HFETs of Examples 1-1 to 1-4 were measured in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1.
図6は、ソース・ドレイン間電圧が500Vのときの実施例1、実施例1−1〜1−4、比較例1のHFETのレーザ光照射時間とリーク電流との関係を示す図である。図6に示すように、上述したレーザ光の条件(YAG第4高調波についてはパルス幅1nm、光強度がCW換算で約3W/cm2、繰り返し周波数5kHz、YAG第3高調波についてはパルス幅1nm、光強度がCW換算で約30W/cm2、繰り返し周波数10kHz)では、レーザ照射時間は0.1秒以上であればリーク電流低減の効果が現れており、1秒であれば十分な効果が得られることが確認された。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the laser beam irradiation time and the leakage current of the HFETs of Example 1, Examples 1-1 to 1-4, and Comparative Example 1 when the source-drain voltage is 500V. As shown in FIG. 6, the above-mentioned laser beam conditions (
つぎに、実施例1、比較例1のHFETの光応答特性について測定した。この測定は、実施例1、比較例1のHFETに可視光(ここでは、蛍光灯の光)を照射した後、暗所に移し、ソース・ドレイン間の抵抗値の経時変化を測定するというものである。なお、抵抗値の測定は、ソース・ゲート間電圧を0Vとして、ソース・ドレイン間に0.5Vの電圧を印加して行った。 Next, the optical response characteristics of the HFETs of Example 1 and Comparative Example 1 were measured. In this measurement, the HFET of Example 1 and Comparative Example 1 was irradiated with visible light (here, the light of a fluorescent lamp), then moved to a dark place, and the change over time in the resistance value between the source and drain was measured. It is. The resistance value was measured by setting the source-gate voltage to 0 V and applying a voltage of 0.5 V between the source and drain.
図7は、実施例1、比較例1のHFETのソース・ドレイン間の抵抗値(相対値)の経時変化を示す図であり、横軸は暗所に移してからの経過時間、縦軸は飽和時の抵抗値を1としたときの抵抗値の相対値である。図7に示すように、実施例1では光応答による抵抗値の低下は10%程度であり、しかも数時間〜10時間程度で変化が飽和した。しかしながら、比較例1では、光応答による抵抗値の変化は30%程度もあり、飽和するのに50時間以上掛かった。 FIG. 7 is a diagram showing the change over time of the resistance value (relative value) between the source and drain of the HFETs of Example 1 and Comparative Example 1, where the horizontal axis represents the elapsed time since moving to a dark place, and the vertical axis It is the relative value of the resistance value when the resistance value at saturation is 1. As shown in FIG. 7, in Example 1, the decrease in resistance value due to optical response was about 10%, and the change was saturated in about several hours to 10 hours. However, in Comparative Example 1, the change in resistance value due to optical response was about 30%, and it took 50 hours or more to saturate.
この光応答特性は、レーザ光を照射していない比較例1のHFETでは、通電前の可視光照射により、VGa−Hが形成する浅いアクセプタ準位に荷電子帯からキャリアが供給され、ホールによる伝導が生じ、その結果抵抗値が実際の抵抗値よりも低く現れることを示している。一方、レーザ光を照射した実施例1のHFETでは、VGa−Hが分解され、残留キャリアは低下し、浅いアクセプタ準位も減少したことを示している。 In the HFET of Comparative Example 1 that is not irradiated with laser light, carriers are supplied from the valence band to the shallow acceptor level formed by V Ga -H by irradiation with visible light before energization. As a result, the resistance value appears lower than the actual resistance value. On the other hand, in the HFET of Example 1 irradiated with the laser light, V Ga -H was decomposed, the residual carriers decreased, and the shallow acceptor level also decreased.
以上説明したように、本発明の実施例1のHFETは、リーク電流と光応答とが低減されたものであることが確認された。 As described above, it was confirmed that the HFET of Example 1 of the present invention has reduced leakage current and optical response.
ところで、結晶中のVGa−Hが分解されたことの検証は、陽電子消滅法で行うこともできる。この方法では、陽電子源としてラジオアイソトープである22Na(〜2MBq)を含むNaClを用いて、陽電子寿命を測定する。検出器はBaF2シンチレーション・カンウタを用いることができる。 By the way, verification that V Ga -H in the crystal is decomposed can be performed by a positron annihilation method. In this method, the positron lifetime is measured using NaCl containing 22 Na (˜2 MBq) which is a radioisotope as a positron source. The detector can be a BaF 2 scintillation counter.
VGaに捕獲された陽電子寿命は約230psである。これに対して、VGa−Hは陽電子に対しては浅いトラップであるため、この場合の陽電子寿命は、欠陥を含まないGaN結晶における寿命である約160psとほとんど変らない。 The lifetime of positron trapped in V Ga is about 230 ps. On the other hand, since V Ga -H is a shallow trap for positrons, the positron lifetime in this case is almost the same as about 160 ps, which is the lifetime in a GaN crystal containing no defects.
そこで、実施例1、比較例1のエピタキシャル基板に対して、陽電子の平均寿命を測定してVGa濃度を評価すると、実施例1のエピタキシャル基板(すなわち、VGa−Hが分解され、VGaが単体で存在する)においては、VGa濃度は1×1017〜1×1018cm−3の範囲にあった。一方、比較例1のエピタキシャル基板においては、VGaによる陽電子捕獲速度は一桁以上小さく、VGa濃度は5×1016cm−3より小さかった。この結果から、VGa濃度が5×1016〜1×1018cm−3の範囲であれば、VGa−Hが分解されていると考えられる。 Therefore, when the average lifetime of positrons was measured and the V Ga concentration was evaluated for the epitaxial substrates of Example 1 and Comparative Example 1, the epitaxial substrate of Example 1 (that is, V Ga -H was decomposed, and V Ga V Ga concentration was in the range of 1 × 10 17 to 1 × 10 18 cm −3 . On the other hand, in the epitaxial substrate of Comparative Example 1, positron capture speed of V Ga is more than an order of magnitude smaller, V Ga concentration was less than 5 × 10 16 cm -3. From this result, it is considered that V Ga —H is decomposed when the V Ga concentration is in the range of 5 × 10 16 to 1 × 10 18 cm −3 .
この結果から、レーザ光を照射した実施例1のエピタキシャル基板においては、リーク電流や光応答の原因となるVGa−Hの濃度が低いことが確認された。 From this result, it was confirmed that in the epitaxial substrate of Example 1 irradiated with laser light, the concentration of V Ga -H that causes leakage current and photoresponse is low.
なお、上記の実施例1においては、ビーム径の小さいレーザ光を走査することで、エピタキシャル基板の全面にレーザ光を照射したが、光強度の高いレーザ光にビームエキスパンダを用いてそのビーム径を拡大して、一度に広い面積にレーザ光を照射するようにしても良い。 In Example 1 described above, the laser beam is irradiated on the entire surface of the epitaxial substrate by scanning with a laser beam having a small beam diameter. However, the beam diameter is applied to the laser beam having a high light intensity by using a beam expander. May be enlarged so that a large area is irradiated with laser light at once.
また、レーザ光の照射時間を短縮するには、レーザ光の光強度が高いほど良いが、1W/cm2以上が好ましい。また、パルスレーザ光を用いた場合は、CW換算で1000W/cm2の光強度を超えると窒化物半導体表面が改質されたり、窒化物系化合物半導体層を破壊してしまうおそれがあるため、CW換算で1000W/cm2以下の光強度とすることが好ましい。 In order to shorten the irradiation time of the laser beam, the higher the light intensity of the laser beam, the better. However, 1 W / cm 2 or more is preferable. In addition, when using pulsed laser light, the nitride semiconductor surface may be modified or the nitride-based compound semiconductor layer may be destroyed if the light intensity exceeds 1000 W / cm 2 in terms of CW. The light intensity is preferably 1000 W / cm 2 or less in terms of CW.
また、照射するレーザ光の波長は、VGa−Hの分解に必要な光エネルギーと、窒化物系化合物半導体の吸収係数とを勘案して、380nm以下であることが好ましい。したがって、使用するレーザとしては、HeAgレーザ(波長224.3nm)、NeCuレーザ(波長248.6nm)であってもよい。ただし、これらのレーザは、パルス幅が50マイクロ秒程度と広いため、ピーク強度は低い。したがって、これらのレーザを用いる場合には、レーザ光の照射時間を、パルス幅がナノ秒程度のレーザの10倍程度にする必要がある。このようにレーザ光の照射時間を考慮すると、照射するパルスレーザ光のパルス幅は100マイクロ秒以下であることが好ましい。また、CWレーザであるアルゴンイオンレーザからのレーザ光の第2高調波(波長244nm、257.2nm)も使用可能である。この場合、光強度が100kW/cm2程度であることが望ましい。 In addition, the wavelength of the laser beam to be irradiated is preferably 380 nm or less in consideration of the light energy necessary for the decomposition of V Ga -H and the absorption coefficient of the nitride compound semiconductor. Accordingly, the laser to be used may be a HeAg laser (wavelength 224.3 nm) or a NeCu laser (wavelength 248.6 nm). However, since these lasers have a wide pulse width of about 50 microseconds, the peak intensity is low. Therefore, when these lasers are used, it is necessary to make the irradiation time of the laser light about 10 times that of a laser having a pulse width of about nanoseconds. Considering the irradiation time of the laser beam in this way, the pulse width of the pulsed laser beam to be irradiated is preferably 100 microseconds or less. Further, second harmonics (wavelengths of 244 nm and 257.2 nm) of laser light from an argon ion laser that is a CW laser can also be used. In this case, the light intensity is desirably about 100 kW / cm 2 .
(実施の形態2)
つぎに、本発明の実施の形態2に係る窒化物系化合物半導体素子であるショットキーバリアダイオード(Schottky Barrier diode:SBD)について説明する。本実施の形態2に係るSBDでは、結晶中のVGa−Hを分解するためにシンクロトロン放射光を用いている。
(Embodiment 2)
Next, a Schottky barrier diode (SBD) that is a nitride-based compound semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described. In the SBD according to the second embodiment, synchrotron radiation is used to decompose V Ga —H in the crystal.
図8は、本実施の形態2に係るSBDの模式的な断面図である。また、図9は、本実施の形態2に係るSBDの模式的な平面図である。図8、9に示すように、このSBD20は、主表面が(111)面のシリコン基板21と、シリコン基板21上に順次形成された、AlNからなる第1バッファ層22、GaN層23aとAlN層23bとを交互に8層ずつ積層して構成された第2バッファ層23、GaNからなる第3バッファ層24、n型の導電性を有するGaN(n−GaN)からなる電子走行層25と、電子走行層25上に形成された円形のショットキー電極26、およびショットキー電極26の周囲を所定の間隔で囲むように形成されたオーミック電極27とを備えている。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the SBD according to the second embodiment. FIG. 9 is a schematic plan view of the SBD according to the second embodiment. As shown in FIGS. 8 and 9, the
このSBD20は、GaN層とAlN層とを交互に積層した第2バッファ層23を備えることにとって、エピタキシャル基板にクラックが発生することを抑制し、かつエピタキシャル基板の反り量が小さくなるように制御することができる。
Since the
さらに、このSBD20は、窒化物系化合物半導体層を結晶成長した後にシンクロトロン放射光を照射して結晶中のVGa−Hを分解し、孤立したVGaにしたものなので、さらにリーク電流が低減されたものとなる。なお、シンクロトロン放射光とは、超高真空中を高速に近い速度で運動する電子または陽電子を磁場あるいは電場で曲げ、軌道の接線方向に放射される電磁波である。この放射光は可視・真空紫外からX線に至る白色スペクトルを持つ輝度の高い光である。シンクロトロン放射光の発生源としては、例えば、高エネルギー加速器機構放射光施設(KEK−PF)のビームラインBL−15を利用することができる。
Furthermore, since this
(製造方法)
本実施の形態2に係るSBD20の製造方法の一例について説明する。なお、原材料の流量、各層の厚さ、または成長温度等は例示であり、特に限定はされない。
(Production method)
An example of a method for manufacturing the
はじめに、厚さが1mmのシリコン基板21を設置したMOCVD装置内に、TMAlとNH3とを、それぞれ175μmol/min、35L/minの流量で導入し、成長温度1000℃で、シリコン基板21上に層厚40nmのAlNからなる第1バッファ層22をエピタキシャル成長させる。
First, TMAl and NH 3 are introduced at a flow rate of 175 μmol / min and 35 L / min, respectively, into a MOCVD apparatus in which a
つぎに、層厚が180nmのGaN層23aと層厚が20nmのAlN層23bとを一対とする層を、成長温度1050℃、成長圧力200Torrの条件で8回繰り返して成長し、第2バッファ層23を形成する。なお、AlN層23bおよびGaN層23aの成長時のTMAl、TMGaおよびNH3の流量は、それぞれ、195μmol/min、58μmol/minおよび12L/minである。
Next, a pair of a
つぎに、層厚が200nmのGaNからなる第3バッファ層24を、成長温度1050℃、成長圧力50Torrの条件でエピタキシャル成長させる。なお、第3バッファ層24の成長時には、TMGaおよびNH3の流量を58μmol/minおよび12L/minとする。
Next, the
つぎに、TMGaとNH3とを、それぞれ19μmol/min、12L/minの流量で導入し、層厚が500nmのn−GaNからなる電子走行層25をエピタキシャル成長させる。成長温度は1050℃、成長圧力は200Torrである。なお、n型ドーパントであるシリコン(Si)をドープするために、電子走行層25の成長時にシラン(SiH4)を流すとともに、n型のキャリア濃度が2×1016cm−3となるようにSiH4の流量を調整する。
Next, TMGa and NH 3 are introduced at flow rates of 19 μmol / min and 12 L / min, respectively, and the
つぎに、上記のようにシリコン基板21上に各半導体層をエピタキシャル成長したエピタキシャル基板に対して、室温・大気圧・空気中でシンクロトン放射光を照射する。これによって、電子走行層25から第2バッファ層23にかけての全ての領域にあるVGa−Hの結合を切断して、VGaとHを分離することができる。したがって、実施の形態1のレーザ光を用いる場合と同様に、リーク電流を著しく低減することができる。
Next, the synchrotron radiation is irradiated on the epitaxial substrate obtained by epitaxially growing each semiconductor layer on the
なお、シンクロトロン放射光は、白色光として照射してもよいし、たとえばシンクロトロン放射光を、Si(111)結晶からなるモノクロメータで分光し、これによって得られる単色光(波長;1.4〜1.6オングストローム(0.14〜0.16nm))を照射してもよい。単色光を用いる場合は、白色光と比較して強度が弱いため、長時間照射を行う必要があるが、照射しながらX線トポグラフィー観察ができるというメリットがある。一方、白色光を用いる場合、強度が強いため照射時間を短縮できる。ただし、空気中の酸素からオゾンが生成されて、窒化物系化合物半導体の表面が改質される場合があるので、照射時間をできるだけ短くすることが好ましい。 The synchrotron radiation may be emitted as white light. For example, the synchrotron radiation is dispersed with a monochromator made of Si (111) crystal, and monochromatic light (wavelength: 1.4; obtained by this). -1.6 angstrom (0.14-0.16 nm)) may be irradiated. In the case of using monochromatic light, since the intensity is weaker than that of white light, it is necessary to perform irradiation for a long time, but there is an advantage that X-ray topography observation can be performed while irradiating. On the other hand, when white light is used, the irradiation time can be shortened because the intensity is strong. However, since ozone may be generated from oxygen in the air and the surface of the nitride compound semiconductor may be modified, it is preferable to make the irradiation time as short as possible.
図10は、エピタキシャル基板へのシンクロトロン放射光の白色光の照射方法を説明する模式図である。図10に示すように白色光L2の場合大きいビーム径が得られる。したがって、エピタキシャル基板28の直径が4インチ(約100mm)程度であれば、その主表面に垂直に照射することで、主表面全面への照射が可能である。なお、白色光L2照射時間はたとえば1秒とする。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a method of irradiating the epitaxial substrate with white light of synchrotron radiation. As shown in FIG. 10, a large beam diameter is obtained in the case of white light L2. Therefore, if the diameter of the
図11は、エピタキシャル基板へのシンクロトロン放射光を分光した単色光の照射方法を説明する模式図である。単色光L3は、ビーム径がたとえば1cm×6cmと小さくなるため、1ショットでエピタキシャル基板29の全面に照射するためには、エピタキシャル基板29を傾ければよい。図11では、エピタキシャル基板29の主表面と平行な結晶面S3((0001)面)が単色光L3に対して角度A1だけ傾くように設定している。角度A1はたとえば〜2°である。なお、図11の配置では、単色光L3の波長を1.6オングストロームとした場合、(1,−2,1,4)面である回折面S4からの回折線L4を、エピタキシャル基板29のほぼ真上から観察することができる。このとき、例えば、原子核乾板を用いて回折線L4を観察することによって、エピタキシャル基板29中の欠陥を検知することができる。なお、単色光L3の照射時間はたとえば60秒とする。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a method of irradiating monochromatic light obtained by separating synchrotron radiation light onto an epitaxial substrate. Since the monochromatic light L3 has a beam diameter as small as 1 cm × 6 cm, for example, the
つぎに、素子構造を形成するために、電子走行層25上に、直径が160μm、電極間距離10μmである同心円状パターンを有するショットキー電極26およびオーミック電極27を形成する。なお、ショットキー電極26はNi/Au構造、オーミック電極はTi/Al構造とする。また、オーミック電極の蒸着後、700℃で30分の熱処理を行うことで、良好なオーミック特性が得られる。また、この熱処理において、放射光照射によりVGaから切り離された水素原子は、拡散によってエピタキシャル基板の外に追い出される。
以上の製造方法によって、本実施の形態2に係るSBD20を製造することができる。
Next, in order to form an element structure, a
The
(実施例2、3、比較例2)
本発明の実施例2、3として、上述した製造方法にて実施の形態2に係るSBD20の構造を有するSBDを製造した。なお、実施例2のSBDは、シンクロトロン放射光の白色光を1秒照射した。実施例3のSBDは、シンクロトロン放射光から分光した波長1.6オングストロームの単色光を、エピタキシャル基板の主表面と平行な面から2°傾けて、60秒照射した。また、比較例2として、シンクロトロン放射光を照射しない以外は、実施例2、3のSBDと同様の構造のSBDを製造した。そして、実施例2、3、比較例2のSBDについて、実施例1、比較例1と同様の方法でリーク特性を測定した。なお、測定は室温で行った。
(Examples 2 and 3 and Comparative Example 2)
As Examples 2 and 3 of the present invention, an SBD having the structure of the
図12は、ソース・ドレイン間電圧が500Vのときの実施例2、3、比較例2のSBDのリーク電流を示す図である。図12に示すように、シンクロトロン放射光を照射した実施例2、3のSBDは、照射しない比較例2のSBDよりもリーク電流を1桁以上低減できることが確認された。また、素子の破壊電圧については、比較例2のSBDでは約600Vであったのに対して、実施例2、3のSBDでは約700Vに向上した。また、実施例2、3間では有意な差は見られず、白色光でも単色光でも同等の効果が得られることが確認された。 FIG. 12 is a diagram showing the leakage currents of the SBDs of Examples 2 and 3 and Comparative Example 2 when the source-drain voltage is 500V. As shown in FIG. 12, it was confirmed that the SBDs of Examples 2 and 3 irradiated with synchrotron radiation can reduce the leakage current by one digit or more than the SBD of Comparative Example 2 that was not irradiated. Further, the breakdown voltage of the element was about 600 V in the SBD of Comparative Example 2, whereas it was improved to about 700 V in the SBDs of Examples 2 and 3. Moreover, a significant difference was not seen between Example 2 and 3, and it was confirmed that the same effect is acquired even if it is white light or monochromatic light.
また、実施例1、比較例1と同様の方法で光応答特性について測定したところ、実施例2、3のSBDでは光応答が低減されたものであることが確認された。これらの結果は、シンクロトロン放射光を照射することでVGa−Hが分解され、残留キャリアは低下し、浅いアクセプタ準位も消滅したことを示している。 Further, when the optical response characteristics were measured by the same method as in Example 1 and Comparative Example 1, it was confirmed that the optical response was reduced in the SBDs of Examples 2 and 3. These results indicate that V Ga -H was decomposed by irradiation with synchrotron radiation, the residual carriers were lowered, and the shallow acceptor level was also extinguished.
以上説明したように、本発明の実施例2、3のHFETは、リーク電流と光応答とが低減されたものであることが確認された。 As described above, it has been confirmed that the HFETs of Examples 2 and 3 of the present invention have reduced leakage current and optical response.
(実施の形態3)
つぎに、本発明の実施の形態3に係る窒化物系化合物半導体素子であるHFETについて説明する。本実施の形態3に係るHFETでは、結晶中のVGa−Hを分解するために熱中性子線を用いている。
(Embodiment 3)
Next, an HFET that is a nitride-based compound semiconductor element according to
図13は、本実施の形態3に係るHFETの模式的な断面図である。図13に示すように、このHFET30は、主表面が(111)面のシリコン基板31と、シリコン基板31上に順次形成された、AlNからなる第1バッファ層32、GaN層33aとAlN層33bとを交互に12層ずつ積層して構成された第2バッファ層33、GaNからなる第3バッファ層34、GaNからなる電子走行層35、およびAlGaNからなる電子供給層36と、電子供給層36上に形成されたゲート電極37、ソース電極38、ドレイン電極39とを備えているAlGaN/GaN−HFETである。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an HFET according to the third embodiment. As shown in FIG. 13, this
このHFET30は、GaN層とAlN層とを交互に積層した第2バッファ層33を備えることにとって、エピタキシャル基板にクラックが発生することを抑制し、かつエピタキシャル基板の反り量が小さくなるように制御することができる。
Since the
さらに、このHFET30は、窒化物系化合物半導体層を結晶成長した後に熱中性子線を照射して結晶中のVGa−Hを分解し、孤立したVGaにしたものなので、さらにリーク電流が低減されたものとなる。
Furthermore, since this
ここで、中性子線は、電荷を持たないため、主として原子核とのみ相互作用する。熱中性子線のエネルギー領域においては(〜25meV)、原子核との弾性散乱のみを考慮すればよい。弾性散乱においては、中性子と質量の近い陽子(水素原子)との相互作用が最も大きい。したがって、熱中性子線を窒化物系化合物半導体層に照射することによって、VGa−Hの結合が切れ、水素原子が叩き出される。 Here, since the neutron beam has no charge, it mainly interacts only with the nucleus. In the energy region of thermal neutrons (˜25 meV), only elastic scattering with nuclei need be considered. In elastic scattering, the interaction between a neutron and a proton (hydrogen atom) having a similar mass is the largest. Therefore, by irradiating the nitride compound semiconductor layer with a thermal neutron beam, the V Ga -H bond is broken and hydrogen atoms are knocked out.
なお、熱中性子線のエネルギーが高くなると、Ga原子や窒素原子の原子核との非弾性散乱の断面積が増大するため、空孔型の点欠陥が形成され、素子の電気特性に悪影響を及ぼすおそれがある。したがって、熱中性子線のエネルギーは1eV以下が望ましく、0.5eV以下であることがさらに望ましい。また、熱中性子線のエネルギーが0.5meV以下では、弾性散乱による水素の叩き出しの効果が低下するので、0.5meVより大きいことが望ましい。また、熱中性子線は、JRR−3(日本原子力研究開発機構の研究用原子炉)のような原子炉を用いて照射することができる。 If the energy of the thermal neutron beam increases, the cross-sectional area of inelastic scattering with Ga and nitrogen nuclei increases, so that vacant point defects are formed, which may adversely affect the electrical characteristics of the device. There is. Therefore, the energy of the thermal neutron beam is desirably 1 eV or less, and more desirably 0.5 eV or less. Further, when the energy of the thermal neutron beam is 0.5 meV or less, the effect of knocking out hydrogen by elastic scattering is reduced. Thermal neutrons can be irradiated using a nuclear reactor such as JRR-3 (research reactor of Japan Atomic Energy Agency).
(製造方法)
本実施の形態3に係るHFET30の製造方法の一例について説明する。なお、原材料の流量、各層の厚さ、または成長温度等は例示であり、特に限定はされない。
(Production method)
An example of a method for manufacturing the
はじめに、厚さが1mmのシリコン基板31を設置したMOCVD装置内に、TMAlとNH3とを、それぞれ175μmol/min、35L/minの流量で導入し、成長温度1000℃で、シリコン基板31上に層厚40nmのAlNからなる第1バッファ層32をエピタキシャル成長させる。
First, TMAl and NH 3 are introduced at a flow rate of 175 μmol / min and 35 L / min into an MOCVD apparatus in which a
つぎに、層厚が180nmのGaN層33aと層厚が20nmのAlN層33bとを一対とする層を、成長温度1050℃、成長圧力200Torrの条件で12回繰り返して成長し、第2バッファ層33を形成する。なお、AlN層33bおよびGaN層33aの成長時のTMAl、TMGaおよびNH3の流量は、それぞれ、195μmol/min、58μmol/minおよび12L/minである。
Next, a pair of a
つぎに、層厚が600nmのGaNからなる第3バッファ層34を、成長温度1050℃、成長圧力50Torrの条件でエピタキシャル成長させる。なお、第3バッファ層34の成長時には、TMGaおよびNH3の流量を58μmol/minおよび12L/minとする。
Next, the
つぎに、TMGaとNH3とを、それぞれ19μmol/min、12L/minの流量で導入し、成長温度1050℃、成長圧力200Torrの条件で、第3バッファ層34上に層厚100nmのGaNからなる電子走行層35をエピタキシャル成長させる。
Next, TMGa and NH 3 are introduced at flow rates of 19 μmol / min and 12 L / min, respectively, and are made of GaN having a layer thickness of 100 nm on the
続いて、第3バッファ層34および電子走行層35の成長後に、TMAlとTMGaとNH3とを、それぞれ100μmol/min、19μmol/min、12L/minの流量で導入し、成長温度1050℃にて、電子走行層35上に層厚32nmのAlGaNからなる電子供給層36をエピタキシャル成長させる。
Subsequently, after the
つぎに、上記のようにシリコン基板31上に各半導体層をエピタキシャル成長したエピタキシャル基板に対して、熱中性子線を照射する。熱中性子線の照射条件としては、たとえば中性子線流束が1×1017cm−2の条件で、60分間、熱中性子線を照射すればよいが、特に限定はされない。
Next, a thermal neutron beam is irradiated to the epitaxial substrate obtained by epitaxially growing each semiconductor layer on the
つぎに、素子構造を形成するために、電子供給層36上に、TiおよびAlをこの順に蒸着して、オーミック電極としてのソース電極38およびドレイン電極39を形成する。つぎに、ソース電極38とドレイン電極39との間にNiおよびAuをこの順に蒸着して、ショットキー電極としてのゲート電極37を形成する。なお、オーミック電極の蒸着後、700℃で30分の熱処理を行うことで、良好なオーミック特性が得られる。また、この熱処理において、熱中性子線照射によりVGaから切り離された水素原子は素子の外に追い出される。
以上の製造方法によって、本実施の形態3に係るHFET30を製造することができる。
Next, in order to form an element structure, Ti and Al are vapor-deposited in this order on the
The
つぎに、本発明の比較例3として、熱中性子線を照射しない以外は、上述した製造方法にて、実施の形態3に係るHFET30の構造を有するHFETを製造した。なお、AlGaNからなる電子供給層のAl組成は、X線回折法による評価によれば0.24であった。また、HFETのサイズについては、ゲート長を2μm、ゲート幅を0.2mm、ソース・ドレイン間距離を15μmとした。
Next, as Comparative Example 3 of the present invention, an HFET having the structure of the
また、この比較例3のHFETの製造時に、上述した製造方法のように熱中性子線を照射したものとして、その特性をシミュレーションによって計算した。なお、熱中性子線の照射条件としては、中性子線流束が1×1017cm−2の条件で、60分間、熱中性子線を照射するものとした。 In addition, when the HFET of Comparative Example 3 was manufactured, the characteristics were calculated by simulation on the assumption that the thermal neutron beam was irradiated as in the manufacturing method described above. The thermal neutron beam was irradiated under the condition that the neutron beam flux was 1 × 10 17 cm −2 for 60 minutes.
つぎに、比較例3のHFETの特性を測定したところ、2次元電子ガスの移動度は1300cm2/Vs、シートキャリア濃度は9×1012cm−2であった。また、熱中性子線を照射した場合の計算結果では、これらの特性については、比較例3の場合と同様の特性が得られており、熱中性線照射によるHFETのオン特性への悪影響は見られていない。 Next, when the characteristics of the HFET of Comparative Example 3 were measured, the mobility of the two-dimensional electron gas was 1300 cm 2 / Vs, and the sheet carrier concentration was 9 × 10 12 cm −2 . Moreover, in the calculation results when the thermal neutron beam is irradiated, the same characteristics as those in Comparative Example 3 are obtained for these characteristics, and there is an adverse effect on the ON characteristics of the HFET due to the thermal neutral beam irradiation. Not.
つぎに、比較例3のHFETのリーク特性を測定した。ここでは、ソース・ゲート間に−5Vの電圧を印加し、ソース・ドレイン間に200Vの電圧を印加した。その結果、リーク電流は2×10−8A/mmであった。また、熱中性子線を照射した場合の計算結果では、リーク電流は3×10−9A/mmであり、熱中性子線照射によってリーク電流が1桁程度低減する結果となった。 Next, the leakage characteristics of the HFET of Comparative Example 3 were measured. Here, a voltage of −5 V was applied between the source and the gate, and a voltage of 200 V was applied between the source and the drain. As a result, the leakage current was 2 × 10 −8 A / mm. Further, in the calculation result when the thermal neutron beam was irradiated, the leakage current was 3 × 10 −9 A / mm, and the leakage current was reduced by about one digit by the thermal neutron beam irradiation.
つぎに、実施例1、比較例1と同様の方法で比較例3のHFETの光応答特性について測定した。図14は、比較例3のHFETおよびこれに熱中性子線を照射したHFETのソース・ドレイン間の抵抗値の経時変化を示す図である。図14に示すように、比較例3のHFETでは、抵抗値が一定になるまで1000秒以上かかるのに対して、熱中性子線を照射した場合の計算結果では、30秒以内には飽和し、抵抗値が一定になるという結果になった。 Next, the optical response characteristics of the HFET of Comparative Example 3 were measured in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 14 is a diagram showing a change with time of the resistance value between the source and the drain of the HFET of Comparative Example 3 and the HFET irradiated with the thermal neutron beam. As shown in FIG. 14, in the HFET of Comparative Example 3, it takes 1000 seconds or more until the resistance value becomes constant, whereas in the calculation result when the thermal neutron beam is irradiated, it is saturated within 30 seconds, As a result, the resistance value became constant.
以上の結果から、熱中性子線の照射によって、リーク電流と光応答とが低減されたHFETを実現できることが確認された。 From the above results, it was confirmed that an HFET with reduced leakage current and optical response can be realized by thermal neutron irradiation.
以上説明したように、エピタキシャル成長後の窒化物系化合物半導体層にレーザ光、または電離放射線を照射することよって、結晶中のVGa−Hの結合を切断できる。その結果、VGa−Hに起因する比較的浅いアクセプタ準位を抑制することができ、リーク電流低減と光応答抑制という効果を持つことが明らかとなった。この効果を利用することで、長期信頼性に優れた高効率なGaN系半導体を用いたインバーターやコンバーター等のパワーデバイスが実現できる。 As described above, by irradiating the nitride compound semiconductor layer after the epitaxial growth with laser light or ionizing radiation, the bond of V Ga -H in the crystal can be cut. As a result, it has been clarified that a relatively shallow acceptor level due to V Ga -H can be suppressed, and that there is an effect of reducing leakage current and suppressing optical response. By using this effect, a power device such as an inverter or a converter using a highly efficient GaN-based semiconductor having excellent long-term reliability can be realized.
なお、上記実施の形態は、基板として異種基板であるシリコン基板を使用したが、使用する異種基板としては特に限定されず、サファイア、炭化珪素(SiC)、酸化亜鉛(ZnO)、LiGaO2、(Mn,Zn)Fe2O4等を使用しても同様の効果が得られる。 In the above embodiment, a silicon substrate which is a different substrate is used as the substrate. However, the different substrate to be used is not particularly limited, and sapphire, silicon carbide (SiC), zinc oxide (ZnO), LiGaO 2 , ( The same effect can be obtained by using Mn, Zn) Fe 2 O 4 or the like.
また、上記実施の形態では、電子走行層がn−GaNまたはCをドープしたGaNであるが、アンドープのGaNでもよい。 Moreover, in the said embodiment, although an electron transit layer is GaN which doped n-GaN or C, undoped GaN may be sufficient.
また、上記実施の形態では、照射する中性子線として熱中性子線を用いているが、エネルギーが1eV以下であれば、熱外中性子線を用いてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the thermal neutron beam is used as a neutron beam to irradiate, if an energy is 1 eV or less, you may use an epithermal neutron beam.
また、本発明に係る窒化物系化合物半導体素子は、HFETやSBDに限定されず様々な素子とすることができ、たとえばMOSFETでもよい。また、本発明に係る窒化物系化合物半導体は、GaNに限らず、Ga原子と窒素原子とを含む窒化物系化合物半導体であれば良く、Ga原子のほかに、Al原子、インジウム(In)原子およびホウ素(B)原子から選択される1以上のIII族原子を含んでいても良い。 Further, the nitride-based compound semiconductor element according to the present invention is not limited to HFET and SBD, and can be various elements, for example, MOSFET. The nitride compound semiconductor according to the present invention is not limited to GaN, and may be a nitride compound semiconductor containing Ga atoms and nitrogen atoms. In addition to Ga atoms, Al atoms and indium (In) atoms may be used. And one or more group III atoms selected from boron (B) atoms.
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明に含まれる。 Further, the present invention is not limited by the above embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. In addition, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on the above-described embodiments are all included in the present invention.
10、30 HFET
11、21、31 シリコン基板
12 低温バッファ層
13 バッファ層
14、25、35 電子走行層
15、36 電子供給層
16、37 ゲート電極
17、38 ソース電極
18、39 ドレイン電極
20 SBD
22、32 第1バッファ層
23、33 第2バッファ層
23a、33a GaN層
23b、33b AlN層
24、34 第3バッファ層
26 ショットキー電極
27 オーミック電極
28、29 エピタキシャル基板
B1 ビームスポット
D1、D2 データ点群
L1 レーザ光
L2 白色光
L3 単色光
L4 回折線
P1、P2 ピーク
S1、S2 スペクトル
S3 結晶面
S4 回折面
10, 30 HFET
11, 21, 31
22, 32
Claims (9)
素子構造形成前に、前記窒化物系化合物半導体層にレーザ光または電離放射線を照射し、前記窒化物系化合物半導体層中のIII族空孔と水素原子との複合体を分解する分解工程と、
を含むことを特徴とする窒化物系化合物半導体素子の製造方法。 A growth step of epitaxially growing a nitride-based compound semiconductor layer comprising a group III atom containing at least a gallium atom and a nitrogen atom on the substrate;
A decomposition step of irradiating the nitride-based compound semiconductor layer with laser light or ionizing radiation before element structure formation to decompose a complex of group III vacancies and hydrogen atoms in the nitride-based compound semiconductor layer;
A method for manufacturing a nitride-based compound semiconductor device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010253252A JP5566856B2 (en) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Nitride compound semiconductor device manufacturing method and nitride compound semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010253252A JP5566856B2 (en) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Nitride compound semiconductor device manufacturing method and nitride compound semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012104722A true JP2012104722A (en) | 2012-05-31 |
JP5566856B2 JP5566856B2 (en) | 2014-08-06 |
Family
ID=46394759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010253252A Expired - Fee Related JP5566856B2 (en) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Nitride compound semiconductor device manufacturing method and nitride compound semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5566856B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016048790A (en) * | 2015-11-05 | 2016-04-07 | 住友化学株式会社 | Nitride semiconductor epitaxial wafer for transistor and nitride semiconductor field effect transistor |
WO2017077733A1 (en) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | シャープ株式会社 | Nitride semiconductor, method for manufacturing nitride semiconductor, and electronic device |
JP2020077865A (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-21 | ローム株式会社 | Semiconductor device |
CN113097057A (en) * | 2021-03-31 | 2021-07-09 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | Epitaxial growth method, epitaxial structure and photoelectric device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06120138A (en) * | 1992-10-06 | 1994-04-28 | Univ Nagoya | Formation of completely prefect surface |
JPH07211661A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-11 | Xerox Corp | Method for producing P-type impurity induced layer disordering and device structure thereof |
JPH09266218A (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Nippon Steel Corp | Method for reducing resistance of p-type compound semiconductor |
JP2001035805A (en) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Sony Corp | Group III nitride compound semiconductor thin film and method for forming the same, and semiconductor element and method for manufacturing the same |
JP2005303146A (en) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for forming p-type group III nitride semiconductor region, and group III nitride semiconductor device |
JP2005347702A (en) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | MANUFACTURING METHOD OF P-TYPE GaN-BASED BASE MATERIAL |
JP2008294223A (en) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for growing III-V compound semiconductor film |
JP2010509178A (en) * | 2006-11-13 | 2010-03-25 | モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド | Gallium nitride crystal, wafer and manufacturing method |
-
2010
- 2010-11-11 JP JP2010253252A patent/JP5566856B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06120138A (en) * | 1992-10-06 | 1994-04-28 | Univ Nagoya | Formation of completely prefect surface |
JPH07211661A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-11 | Xerox Corp | Method for producing P-type impurity induced layer disordering and device structure thereof |
JPH09266218A (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Nippon Steel Corp | Method for reducing resistance of p-type compound semiconductor |
JP2001035805A (en) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Sony Corp | Group III nitride compound semiconductor thin film and method for forming the same, and semiconductor element and method for manufacturing the same |
JP2005303146A (en) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for forming p-type group III nitride semiconductor region, and group III nitride semiconductor device |
JP2005347702A (en) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | MANUFACTURING METHOD OF P-TYPE GaN-BASED BASE MATERIAL |
JP2010509178A (en) * | 2006-11-13 | 2010-03-25 | モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド | Gallium nitride crystal, wafer and manufacturing method |
JP2008294223A (en) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method for growing III-V compound semiconductor film |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CHRIS G. VAN DE WALLE: "Interactions of hydrogen with native defects in GaN", PHYSICAL REVIEW B, vol. 56, no. 16, JPN6013051185, 15 October 1997 (1997-10-15), US, pages 10 - 020, ISSN: 0002819384 * |
S. LI, J. D. ZHANG: "Large lattice relaxation deep level in neutron-irradiated GaN", JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 98, 093517, JPN6014019534, November 2005 (2005-11-01), US, pages 093517 - 1, ISSN: 0002819385 * |
YOW-JON LIN: "Excimer-laser-induced activation of Mg-doped GaN layers", APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 84, no. 14, JPN6013051186, 5 April 2004 (2004-04-05), US, pages 2515 - 2517, XP012060979, ISSN: 0002656313, DOI: 10.1063/1.1695436 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016048790A (en) * | 2015-11-05 | 2016-04-07 | 住友化学株式会社 | Nitride semiconductor epitaxial wafer for transistor and nitride semiconductor field effect transistor |
WO2017077733A1 (en) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | シャープ株式会社 | Nitride semiconductor, method for manufacturing nitride semiconductor, and electronic device |
JP2020077865A (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-21 | ローム株式会社 | Semiconductor device |
JP7433014B2 (en) | 2018-10-30 | 2024-02-19 | ローム株式会社 | semiconductor equipment |
CN113097057A (en) * | 2021-03-31 | 2021-07-09 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | Epitaxial growth method, epitaxial structure and photoelectric device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5566856B2 (en) | 2014-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5656930B2 (en) | Nitride compound semiconductor device | |
Pearton et al. | Ionizing radiation damage effects on GaN devices | |
JP2017139252A (en) | UV light emitting element | |
JP2011181762A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP5566856B2 (en) | Nitride compound semiconductor device manufacturing method and nitride compound semiconductor device | |
JP2017139447A (en) | Ultraviolet light emitting element | |
JP2013239474A (en) | Epitaxial substrate, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device | |
JP2004356257A (en) | Method for producing p-type group III nitride semiconductor | |
JP5561530B2 (en) | Nitride semiconductor carbon doping method, semiconductor device manufacturing method | |
JP2014225506A (en) | Method of manufacturing gallium nitride-based semiconductor layer, gallium nitride-based semiconductor layer, and gallium nitride-based semiconductor substrate | |
Polyakov | Radiation effects in GaN | |
JP5548905B2 (en) | Nitride-based compound semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP4124156B2 (en) | Method for forming p-type group III nitride semiconductor region | |
JP2013058626A (en) | Manufacturing method of semiconductor substrate and semiconductor device | |
US20230282481A1 (en) | Method for manufacturing gan-based power device and ganbased power device manufactured thereby | |
JP2000306854A (en) | Activation method of potassium nitride-based p-type compound semiconductor layer | |
JP6728960B2 (en) | Processing apparatus and semiconductor device manufacturing method | |
JP7515501B2 (en) | Method for manufacturing epitaxial substrate, and epitaxial substrate | |
Lee et al. | Large area and rapid electron beam annealing for high-quality epitaxial GaN layer | |
JP6416705B2 (en) | Field effect transistor and manufacturing method thereof | |
Varadarajan et al. | Structural, optical and electrical properties of high energy irradiated Cl-VPE grown gallium nitride | |
RU2354000C2 (en) | Method of processing monocrystalline epitaxial layers of group iii nitrides | |
Chichibu et al. | Spatio-time-resolved cathodoluminescence studies on freestanding GaN substrates grown by hydride vapor phase epitaxy | |
Scandurra et al. | Two-dimensional electron gas isolation mechanism in Al0. 2Ga0. 8N/GaN heterostructure by low-energy Ar, C, Fe ion implantation | |
KR20230032751A (en) | Semiconductor and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20120301 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131015 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131216 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20140217 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20140423 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140527 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140618 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5566856 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |