[发明专利]半导体装置

说明书

实施方式提供一种抑制了开关时的电流振动和电子的捕获所带来的导通电阻的增加的半导体装置。实施方式的半导体装置具备：基板；设于基板上的第一氮化物半导体层；第二氮化物半导体层，设于第一氮化物半导体层上，带隙比第一氮化物半导体层大；设于第二氮化物半导体层上的源极电极；设于第二氮化物半导体层上的漏极电极；设于源极电极与漏极电极之间的栅极电极；以及在漏极电极与栅极电极之间的第二氮化物半导体层上与漏极电极分离地设置的p型的第三氮化物半导体层。

相关申请

本申请享受以日本专利申请2018－173396号(申请日：2018年9月18日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体装置。

背景技术

在用于开关电源、逆变器电路等的开关元件中，要求低导通电阻与高耐压的兼顾。迄今为止主要用于开关元件的半导体材料是硅，并且已实现了接近硅的极限的低导通电阻与高耐压。为了实现耐压的进一步的提高、导通电阻的进一步的减少，需要变更半导体材料。通过使用GaN、AlGaN等氮化物半导体材料，能够改善由半导体材料决定的导通电阻与耐压的权衡的关系。

在使用开关元件时，重复开关元件的导通状态与截止状态。在截止状态中，源极电极与漏极电极之间被施加较高的电压。此时，耗尽层从栅极电极朝向漏极电极延伸。若耗尽层到达漏极电极，则成为被称作击穿的状态，这之后耗尽层不会再延伸。因此，有电容的特性急剧地变化并产生电流振动这一问题。另外，在漏极电极与表面保护膜重叠的部分中，有在氮化物半导体材料与表面保护膜的界面或者表面保护膜中电子被捕获、导通电阻增加这一问题。

发明内容

本发明的实施方式提供抑制了开关时的电流振动和电子的捕获所导致的导通电阻的增加的半导体装置。

实施方式的半导体装置具备：基板；设于基板上的第一氮化物半导体层；第二氮化物半导体层，设于第一氮化物半导体层上，带隙比第一氮化物半导体层大；设于第二氮化物半导体层上的源极电极；设于第二氮化物半导体层上的漏极电极；设于源极电极与漏极电极之间的栅极电极；以及在漏极电极与栅极电极之间的第二氮化物半导体层上的与漏极电极分离地设置的p型的第三氮化物半导体层。

附图说明

图1是第一实施方式的半导体装置的示意剖面图。

图2是第一实施方式的其他方式的半导体装置的示意剖面图。

图3是第二实施方式的半导体装置的示意剖面图。

图4是第二实施方式的其他方式的半导体装置的示意剖面图。

图5是第三实施方式的半导体装置的示意剖面图。

图6是第三实施方式的其他方式的半导体装置的示意剖面图。

具体实施方式

以下，使用附图对实施方式进行说明。另外，在附图中，对相同或者类似的位置标注了同一或者类似的附图标记。

在本说明书中，“氮化物半导体(GaN类半导体)”是具备GaN(氮化镓)、AlN(氮化铝)、InN(氮化铟)以及它们的中间组分的半导体的通称。

在本说明书中，有对相同或者类似部件标注相同的附图标记，并省略重复的说明的情况。

在本说明书中，为了示出部件等的位置关系，将附图的上方向表述为“上”，将附图的下方向表述为“下”。在本说明书中，“上”，“下”的概念并非一定是表示与重力的朝向的关系的词语。

(第一实施方式)