半导体元件用外延基板、肖特基接合结构以及肖特基接合结构的漏电流抑制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102024845A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102024845A(43)申请公布日2011.04.20(21)申请号201010251699.0(22)申请日2010.08.09(30)优先权数据2009-2127552009.09.15JP(71)申请人日本碍子株式会社地址日本爱知县名古屋市(72)发明人三好実人市村干也角谷茂明杉山智彦仓冈义孝田中光浩(74)专利代理机构北京北翔知识产权代理有限公司11285代理人钟守期刘文君(51)Int.Cl.H01L29/12(2006.01)H01L29/872(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称半导体元件用外延基板、肖特基接合结构以及肖特基接合结构的漏电流抑制方法(57)摘要本发明提供一种可实现肖特基接合的逆方向特性的可靠性高的半导体元件的半导体元件用外延基板。该半导体元件用外延基板由III族氮化物层群以(0001)结晶面相对于基板面大致平行的方式在基底基板之上积层形成，其具有由组成为Inx1Aly1Gaz1N(x1+y1+z1＝1，z1＞0)的第一III族氮化物构成的沟道层和由组成为Inx2Aly2N(x2+y2＝1，x2＞0，y2＞0)的第二III族氮化物构成的势垒层，第二III族氮化物是短程有序度参数α满足0＜α＜1范围的短程有序混晶。CN102485ACCNN102024845102024859AA权利要求书1/1页1.一种半导体元件用外延基板，其由III族氮化物层群以(0001)结晶面相对于基板面大致平行的方式在基底基板之上积层形成，其特征在于，具有由组成为Inx1Aly1Gaz1N(x1+y1+z1＝1，z1＞0)的第一III族氮化物构成的沟道层和由组成为Inx2Aly2N(x2+y2＝1，x2＞0，y2＞0)的第二III族氮化物构成的势垒层，上述第二III族氮化物是短程有序度参数α满足0＜α＜1范围的短程有序混晶。2.权利要求1所述的半导体元件用外延基板，其特征在于，上述第二III族氮化物是短程有序度参数α满足0.4＜α＜1范围的短程有序混晶。3.权利要求1或2所述的半导体元件用外延基板，其特征在于，上述第二III族氮化物的带隙比上述第一III族氮化物的带隙更大。4.权利要求1至3中任一项所述的半导体元件用外延基板，其特征在于，上述第一III族氮化物为Aly1Gaz1N(y1+z1＝1，z1＞0)。5.权利要求4所述的半导体元件用外延基板，其特征在于，上述第一III族氮化物为GaN。6.权利要求1至5中任一项所述的半导体元件用外延基板，其特征在于，上述第二III族氮化物为Inx2Aly2N(x2+y2＝1，0.14≤x2≤0.22)。7.权利要求1至6中任一项所述的半导体元件用外延基板，其特征在于，在上述沟道层与上述势垒层之间还具有隔离层，所述隔离层由至少含有Al、组成为Inx3Aly3Gaz3N(x3+y3+z3＝1)的第三III族氮化物所构成，所述第三III族氮化物具有比上述第二III族氮化物大的带隙。8.权利要求7所述的半导体元件用外延基板，其特征在于，上述第三III族氮化物是AlN。9.一种半导体元件中的肖特基接合结构，其特征在于，在权利要求1至8中任一项所述的外延基板的势垒层之上形成有金属电极。10.一种半导体元件中的III族氮化物层与金属电极的肖特基接合结构，其特征在于，上述III族氮化物层是含有III族元素In和Al、组成为InxAlyN(x+y＝1，x＞0，y＞0)的III族氮化物，由短程有序度参数α满足0＜α＜1范围的短程有序混晶构成。11.一种半导体元件中的III族氮化物层与金属电极的肖特基接合结构的漏电流抑制方法，其特征在于，上述III族氮化物层形成为含有III族元素In和Al、短程有序度参数α满足0＜α＜1范围的短程有序混晶。2CCNN102024845102024859AA说明书1/7页半导体元件用外延基板、肖特基接合结构以及肖特基接合结构的漏电流抑制方法技术领域[0001]本发明涉及由III族氮化物半导体构成的、具有多层结构的外延基板，特别是电子设备用的多层结构外延基板。背景技术[0002]氮化物半导体由于具有高击穿电场、高饱和电子速度，所以作为下一代的高频率/高功率设备用半导体材料而获得关注。例如，由AlGaN构成的势垒层和由GaN构成的沟道层积层形成的HEMT(高电子迁移率晶体管)元件是利用如下特征的元件，即：通过氮化物材料所特有的强极化作用(自发极化作用和压电极化作用)，在积层界面(异质界面)生成高浓度的二维电子气(2DEG)(参见例如非专利文献1)。[0003]作为HEMT元件用基板的基底基板，有时使用例如像硅、SiC这样的组成与III族氮化