[发明专利]开关元件

摘要

本发明提供即使在截止时的高偏压下，栅极电极附近的电场也被缓和，难以被破坏的开关元件。开关元件(1)具备载流子渡越层(13)；形成在载流子渡越层(13)的上表面上，带隙比载流子渡越层(13)的带隙大，与载流子渡越层(13)进行异质接合的载流子供给层(14)；源极电极(15)；漏极电极(16)；和配置在该源极电极(15)与漏极电极(16)之间的栅极电极(17)，在载流子渡越层(13)与漏极电极(16)之间设置有杂质掺杂层(20)。杂质掺杂层(20)为高浓度地掺杂有与构成通过异质接合产生的二维载流子气层(18)的载流子为相同导电类型的杂质的半导体层，在开关元件(1)为截止状态时，在杂质掺杂层(20)内形成耗尽层(23b)，由此，使在栅极电极(17)附近产生的高电场分散。

主权项

一种开关元件，其具备：第一半导体层；第二半导体层，该第二半导体层形成在所述第一半导体层的上表面上，带隙比所述第一半导体层的带隙大，与所述第一半导体层进行异质接合；第一电极，该第一电极与所述第一半导体层电连接；第二电极，该第二电极与所述第一半导体层电连接，在与所述第一半导体层的表面平行的方向上与所述第一电极分离地形成；和控制电极，该控制电极形成在所述第二半导体层的上层，在从与所述表面垂直的方向看时位于所述第一电极与所述第二电极之间，所述开关元件根据所述控制电极的电位来切换导通状态和截止状态，所述导通状态是通过在所述第一半导体层与所述第二半导体层的接合界面产生的二维载流子气层，将所述第一电极与所述第二电极电连接的状态，所述截止状态是通过在至少所述控制电极下方的所述第一半导体层与所述第二半导体层的接合界面不产生所述二维载流子气层，将所述第一电极与所述第二电极的电连接截断的状态，所述开关元件的特征在于：在所述第一半导体层的上表面上的第一区域形成有第三半导体层，该第三半导体层掺杂有与构成所述二维载流子气层的载流子为相同导电类型的杂质，所述第二电极通过所述第三半导体层与所述第一半导体层电连接，所述第三半导体层形成在所述第一半导体层的凹部上，所述第三半导体层在该第三半导体层的侧面与所述二维载流子气层接触，在所述第三半导体层的下表面与所述第一半导体层的上表面之间具备第四半导体层，该第四半导体层的带隙比所述第一半导体层的带隙大。