[發明專利]III族氮化物層疊體

在審

• 申請號: 202010574561.8
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112133745A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 田中丈士;磯野僚多
• 申請（專利權）人: 賽奧科思有限公司;住友化學株式會社
• 主分類號: H01L29/778
• 分類號: H01L29/778;H01L29/10;H01L29/06
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明涉及III族氮化物層疊體，提供用于在使用了在碳化硅基板上生長III族氮化物層而得到的外延基板的HEMT中同時抑制泄漏電流和電流崩塌的技術。III族氮化物層疊體具有：由碳化硅構成的基板、由氮化鋁構成且形成在基板上的第1層、由氮化鎵構成且形成在第1層上的第2層、以及由電子親和力小于構成第2層的氮化鎵的III族氮化物構成且形成在第2層上的第3層，第2層的厚度低于500nm，第2層包含的鐵的濃度低于1×10¹⁷/cm³，第2層包含的碳的濃度低于1×10¹⁷/cm³。

技術領域

本發明涉及III族氮化物層疊體。

背景技術

在碳化硅基板上使III族氮化物層生長而得到的外延基板的開發正在推進。這樣的外延基板例如作為用于制作高電子遷移率晶體管(HEMT)等半導體裝置的材料而使用(參照專利文獻1)。

在使用了這樣的外延基板的HEMT中，期望同時抑制泄漏電流和電流崩塌。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2019-4118號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明的一個目的在于，對于使用了在碳化硅基板上使III族氮化物層生長而得到的外延基板的HEMT，提供用于同時抑制泄漏電流和電流崩塌的技術。

用于解決問題的方案

根據本發明的一個方式，提供一種III族氮化物層疊體，其具有：

基板，其由碳化硅構成；

第1層，其由氮化鋁構成，且形成在前述基板上；

第2層，其由氮化鎵構成，且形成在前述第1層上；以及

第3層，其由III族氮化物構成，且形成在前述第2層上，所述III族氮化物的電子親和力小于構成前述第2層的氮化鎵，

前述第2層的厚度低于500nm，

前述第2層包含的鐵的濃度低于1×10¹⁷/cm³，

前述第2層包含的碳的濃度低于1×10¹⁷/cm³。

發明的效果

對于使用了在碳化硅基板上使III族氮化物層生長而得到的外延基板的HEMT，提供用于同時抑制泄漏電流和電流崩塌的技術。

附圖說明

圖1為示出本發明的一個實施方式的III族氮化物層疊體的截面示意圖。

圖2的(a)和圖2的(b)為示出III族氮化物層疊體中的外延層的能帶結構與2DEG的深度方向分布的圖表(基于模擬的結果)，圖2的(a)例示出一個實施方式的情況，圖2的(b)例示出比較方式的情況。

圖3的(a)為概念性地示出用于制造一個實施方式的III族氮化物層疊體所具有的外延基板的MOVPE裝置的概略圖，圖3的(b)為例示出一個實施方式的III族氮化物層疊體所具有的外延層的生長工序的示意性時序圖。

附圖標記說明