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公開番号2024068300
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-20
出願番号2022178634
出願日2022-11-08
発明の名称窒化物半導体及び半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 21/338 20060101AFI20240513BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】特性の向上が可能な窒化物半導体及び半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、窒化物半導体は、窒化物部材を含む。前記窒化物部材は、第1窒化物領域及び第2窒化物領域を含む。前記第1窒化物領域は、Alx1Ga1-x1N(0≦x1<1)を含む。前記Alx1Ga1-x1Nは、Fe及びMnよりなる群から選択された少なくとも1つを含む第1元素を含む。前記第2窒化物領域は、前記Alx1Ga1-x1N(0≦x1<1)を含む。前記第1窒化物領域から前記第2窒化物領域への方向は、第1方向に沿う。前記第1方向と交差する第1軸における前記第2窒化物領域の第2格子長は、前記第1軸における前記第1窒化物領域の第1格子長とは異なる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1窒化物領域であって、前記第1窒化物領域は、Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含み、前記Al
x1
Ga
1-x1
Nは、Fe及びMnよりなる群から選択された少なくとも1つを含む第1元素を含む、前記第1窒化物領域と、
第2窒化物領域であって、前記第2窒化物領域は、前記Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含み、前記第1窒化物領域から前記第2窒化物領域への方向は、第1方向に沿う、前記第2窒化物領域と、
を含む窒化物部材を含み、
前記第1方向と交差する第1軸における前記第2窒化物領域の第2格子長は、前記第1軸における前記第1窒化物領域の第1格子長とは異なる、窒化物半導体。
続きを表示(約 710 文字)【請求項2】
前記第2格子長と前記第1格子長との差の絶対値の前記第1格子長に対する格子長差比は、0.01%以上である、請求項1に記載の窒化物半導体。
【請求項3】
前記格子長差比は、0.035%以上である、請求項2に記載の窒化物半導体。
【請求項4】
前記第2格子長は前記第1格子長よりも長い、請求項1に記載の窒化物半導体。
【請求項5】
前記第1窒化物領域における前記第1元素の第1濃度は、前記第2窒化物領域における前記第1元素の第2濃度よりも高い、または、前記第2窒化物領域は、前記第1元素を含まない、請求項1に記載の窒化物半導体。
【請求項6】
前記第2濃度は、前記第1濃度の1/10以下である、請求項5に記載の窒化物半導体。
【請求項7】
前記第1窒化物領域における前記第1元素の第1濃度は、前記第2窒化物領域の前記第1方向における中間位置における前記第1元素の中間位置濃度よりも高い、または、前記中間位置は、前記第1元素を含まない、請求項1に記載の窒化物半導体。
【請求項8】
前記中間位置濃度は、前記第1濃度の1/10以下である、請求項7に記載の窒化物半導体。
【請求項9】
前記第1濃度は、1×10
17
cm
-3
以上である、請求項5に記載の窒化物半導体。
【請求項10】
前記第1方向に沿う前記第1窒化物領域の第1窒化物領域厚さは、10μm以上1000μm以下である、請求項1に記載の窒化物半導体。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、窒化物半導体及び半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
例えば、窒化物半導体に基づく半導体装置において、特性の向上が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2009-21362号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態は、特性の向上が可能な窒化物半導体及び半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態によれば、窒化物半導体は、窒化物部材を含む。前記窒化物部材は、第1窒化物領域及び第2窒化物領域を含む。前記第1窒化物領域は、Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含む。前記Al
x1
Ga
1-x1
Nは、Fe及びMnよりなる群から選択された少なくとも1つを含む第1元素を含む。前記第2窒化物領域は、前記Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含む。前記第1窒化物領域から前記第2窒化物領域への方向は、第1方向に沿う。前記第1方向と交差する第1軸における前記第2窒化物領域の第2格子長は、前記第1軸における前記第1窒化物領域の第1格子長とは異なる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1は、第1実施形態に係る窒化物半導体を例示する模式的断面図である。
図2(a)及び図2(b)は、窒化物半導体を例示するグラフである。
図3は、窒化物半導体の特性を例示するグラフである。
図4は、窒化物半導体の特性を例示するグラフである。
図5は、窒化物半導体の特性を例示するグラフである。
図6は、第1実施形態に係る窒化物半導体を例示するグラフである。
図7は、第1実施形態に係る窒化物半導体を例示する電子顕微鏡写真像である。
図8は、第2実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0008】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る窒化物半導体を例示する模式的断面図である。
図1に示すように、実施形態に係る窒化物半導体110は、窒化物部材10Mを含む。
【0009】
窒化物部材10Mは、第1窒化物領域11及び第2窒化物領域12を含む。窒化物部材10Mは、中間領域12Mをさらに含んでも良い。窒化物部材10Mは、例えば結晶である。第1窒化物領域11、第2窒化物領域12及び中間領域12Mは、例えば結晶である。
【0010】
第1窒化物領域11は、Al
x1
Ga
1-x1
N(0≦x1<1)を含む。Al
x1
Ga
1-x1
Nは、第1元素を含む。第1元素は、Fe及びMnよりなる群から選択された少なくとも1つを含む。
(【0011】以降は省略されています)

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