GaN/InAlN/GaNヘテロ障壁型可変容量ダイオード(窒化物及び混晶半導体デバイス)

概要

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ミリ波周波数逓培器用の素子としてヘテロ障壁型可変容量ダイオード(HBV)が注目されている.これまで障壁層にはGaAs系の材料が用いられてきたが,高効率・大出力を目的としてバンドギャップが大きく,絶縁破壊電界の大きい窒化物系半導体を用いることが期待される.障壁層にAlGaNを用いた場合,GaNとの格子歪みによりAlGaN層に大きなピエゾ分極が発生する為,最大容量となるときの電圧が負側に大きくシフトする結果となった.ここでは,障壁層にInAlNを用いてピエゾ分極効果を少なくすることにより,最大容量となる電圧を0V近傍にすることを試みた.基板は,サファイア基板上にn-GaN 1μm, i-GaN 5nm, i-In_<0.17>Al_<0.83>N, i-GaN 5nm, n-GaN 500nmをMOCVDにより成長させたものを用いた.容量-電圧測定の結果,バイアス電圧約-0.6Vのときに最大容量となり,AlGaN/GaN HBVの場合に比べ,分極効果の影響をより小さくすることに成功した.
社団法人電子情報通信学会の論文
2006-09-28