，反向电流(漏电流)较小，耐压较高，并且正向电流开始流通时的正向电压较低。
[0053]在上述中，FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)的源极电极14隔着A10膜而与第二氮化物半导体层8接触。A10膜的电阻较高，当介有A10膜时，担心HEMT的通态电阻会增大。但是，当将A10膜设为较薄时，能够抑制在不会引起通态电阻的增大的问题的程度。关于漏极电极18也同样如此，能够以不引起漏极电极18与第二氮化物半导体层8之间的电阻的增大的程度而将A10膜设为较薄。关于阴极电极20也同样如此，能够以不引起阴极电极20与第二氮化物半导体层8之间的电阻的增大的程度而将A10膜设为较薄。即使设得那样薄，也能够通过A10膜而使阳极电极22与第二氮化物半导体层8肖特基接触。
[0054]当第二氮化物半导体层8的表面未被A10膜覆盖时，即使利用与第二氮化物半导体层8肖特基接触的材料来形成阳极电极22，也不会进行肖特基接触。在对第三氮化物半导体层10与第四氮化物半导体层12进行蚀刻而使第二氮化物半导体层8的表面露出时，会对第二氮化物半导体层8的表面施加蚀刻损伤，因此，阳极电极22不会与第二氮化物半导体层8肖特基接触。当第二氮化物半导体层8的表面被A10膜覆盖时，蚀刻损伤的影响消失，从而阳极电极22与第二氮化物半导体层8会肖特基接触。
[0055](第二实施例)
[0056]以下，通过对与第一实施例相同的部件使用相同的参照符号，从而省略重复说明。只对不同点进行说明。
[0057]如图2所示，在第二实施例的半导体装置中，在与阳极电极22直接接触的范围内，第二氮化物半导体层8被设为较薄。当阳极电极22c经由被薄壁化了的第二氮化物半导体层8c而与异质结界面对置时，正向电流流通时的电压降将被抑制为较小。此外，正向电流开始流通时的正向电压变低。
[0058]在从图1的结构中去除了第三氮化物半导体区域10b的情况下，若正向电压不达到1.2伏特以上，则正向电流不流通。与此相对，当附加第三氮化物半导体区域10b，并将第二氮化物半导体层8设为较薄时，将能够改善为如下的特性，S卩，当正向电压达到0.5伏特以上时正向电流便会流通的特性。
[0059]在对第二氮化物半导体层8的一部分进行蚀刻而形成被薄壁化的第二氮化物半导体层8c时，优选以在被薄壁化的第二氮化物半导体层8c的表面上形成A10的条件来进行蚀刻。于是，能够获得被薄壁化的第二氮化物半导体层8c与阳极电极22c稳定地进行肖特基接触的关系。
[0060]此外，在第二实施例中，在第四氮化物半导体区域12b的表面上形成有与第四氮化物半导体区域12b欧姆接触的电极22d。当附加有电极22d时，第四氮化物半导体区域12b的电位稳定，并且从第四氮化物半导体区域12b延伸的耗尽层的状态稳定。能够使正向的电压降较低，漏电流较低，耐压较高，并且正向电流开始流通时的正向电压较低的SBD的特性稳定化。
[0061](第三实施例)
[0062]如图3所示，第四氮化物半导体区域12e的形状并不限定于环状。只需多个第四氮化物半导体区域12e分散形成在阳极电极22e的形成范围内即可。通过对第四氮化物半导体区域12e的间隔进行调节，从而能够对漏电流与耐压等进行调节。
[0063]此外，如图3所示，第三氮化物半导体区域10e也可以仅在阳极电极22e与第二氮化物半导体层8直接相接的区域内进行去除，而在其他区域中存留。当在阳极电极22e与阴极电极20e之间的位置处存留有第三氮化物半导体区域10e时，位于阳极电极22e与阴极电极20e之间的位置处的异质结界面中的二维电子气的密度增大，从而正向的电压降进一步被抑制。
[0064]以上，虽然对本发明的具体示例进行了详细说明，但这些只不过是示例，并不对权利要求书进行限定。在权利要求书所记载的技术中，包括对以上所例示的具体例进行各种改变、变更的内容。
[0065]此外，本说明书或附图中所说明的技术要素可以单独或者通过各种组合来发挥技术上的有用性，并不限定于申请时权利要求所记载的组合。此外，本说明书或者附图所例示的技术能够同时实现多个目的，并且实现其中一个目的本身也具有技术上的有用性。
[0066]符号说明
[0067]2:基板；4:缓冲层；6:i型的GaN层(第一氮化物半导体层的实施例)；8:1型的AlGaN层(第二氮化物半导体层的实施例)；10:1型的InAIN层(第三氮化物半导体层的实施例)；12:p型的AlGaN层(第四氮化物半导体层的实施例)；14:源极电极；16:栅电极；
18:漏极电极；20:阴极电极；22:阳极电极；24:元件分离区域；26:氮化物半导体的层叠基板；28:钝化膜。
【主权项】
1.一种肖特基势皇二极管，其在氮化物半导体基板的表面上形成有阳极电极与阴极电极， 所述肖特基势皇二极管的特征在于， 所述氮化物半导体基板具备从背面侧朝向表面侧而依次层叠有第一氮化物半导体层、第二氮化物半导体层、第三氮化物半导体层和第四氮化物半导体层的层叠结构， 在俯视观察所述氮化物半导体基板时的一部分的区域中，所述第三氮化物半导体层与所述第四氮化物半导体层被去除，在剖视观察所述阳极电极的形成范围时，所述第一氮化物半导体层、所述第二氮化物半导体层、所述第三氮化物半导体层、所述第四氮化物半导体层和所述阳极电极的层叠结构所存在的区域，与所述第一氮化物半导体层、所述第二氮化物半导体层和所述阳极电极的层叠结构所存在的区域混合存在， 所述第一氮化物半导体层的带隙小于所述第二氮化物半导体层的带隙，并且所述第二氮化物半导体层的带隙小于所述第三氮化物半导体层的带隙， 所述第一氮化物半导体层、所述第二氮化物半导体层和所述第三氮化物半导体层的导电型不为P型， 所述第四氮化物半导体层的导电型为P型。2.如权利要求1所述的肖特基势皇二极管，其特征在于， 与所述阳极电极相接的区域中的所述第二氮化物半导体层的厚度小于不与所述阳极电极相接的区域中的所述第二氮化物半导体层的厚度。3.如权利要求1或2所述的肖特基势皇二极管，其特征在于， 所述第三氮化物半导体层延伸至所述阳极电极的形成范围之外。4.如权利要求1至3中任一项所述的肖特基势皇二极管，其特征在于， 与所述阳极电极相接的区域中的所述第二氮化物半导体层的表面被A10覆盖。
【专利摘要】本发明提供一种形成在氮化物半导体基板上的肖特基势垒二极管。虽然当在成为HEMT的电子传输层的第一氮化物半导体层(6)与成为电子供给层的第二氮化物半导体层(8)被层叠的基板的表面上形成进行肖特基接触的阳极电极(22)与进行欧姆接触的阴极电极(20)时，会得到SBD，但是漏电流较大且耐压较低。在阳极电极(22)上，第二氮化物半导体层(8)直接接触的区域与隔着第四氮化物半导体区域(12b)和第三氮化物半导体区域(10b)而与第二氮化物半导体层(8)接触的区域混合存在。通过将第四氮化物半导体区域(12b)设为p型从而能够抑制漏电流。通过将与第二氮化物半导体层(8)相比带隙较大的氮化物半导体用于第三氮化物半导体区域(10b)，从而能够将使正向电流流通的正向电压的最低值抑制为较低。
【IPC分类】H01L29/872, H01L29/20, H01L29/205
【公开号】CN105261656
【申请号】CN201510400619
【发明人】富田英幹, 兼近将一, 上田博之, 西川恒一
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月9日
【公告号】DE102015110886A1, US20160013286