[发明专利]半导体装置以及包括半导体装置的半导体系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是要求2016年10月3日提交的日本专利申请号2016-196066、2016年10月3日提交的日本专利申请号2016-196067和2017年2月10日提交的日本专利申请号2017-022692的优先权权益的新的专利申请，其公开内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种半导体装置。而且，本公开涉及包括半导体装置的半导体系统。

背景技术

公知的是，氧化镓(Ga₂O₃)半导体装置包括n侧(n-side)电极，n侧电极至少包括通过利用脉冲激光沉积(PLD)法形成在n型β-Ga₂O₃基板的下表面上的Ti层。具有n侧电极的氧化镓半导体装置在25℃下具有欧姆特性，并且n侧电极可以具有包括Ti层和Au层的两个层或更多个层。而且，公知的是，Ga₂O₃半导体装置包括包含具有n型导电性的β-Ga₂O₃化合物半导体的n型层以及包括在n型层上形成的肖特基特性的电极。电极可以包括Au、Pt、或者Ni和Au的层状体。因此，已知将属于周期表中的第十族和第十一族的金属，比如Au、Pt和Ni用于含有β-Ga₂O₃的半导体的肖特基电极(参见日本未审查专利申请公开号2005-260101、2009-81468和2013-12760)。

而且，公知的是，结晶性半导体膜包括氧化物半导体作为主要成分。结晶性半导体膜的厚度为1μm或以上(参见国际专利公开号WO2016/013554)。

此外，公知的是，通过金属有机化学气相沉积在n⁺Si-基板上沉积Sn掺杂的Ga₂O₃薄膜。发现用Sn掺杂的Ga₂O₃膜是无定形状的并且表现出n型导电(见非专利文件“UV and Visible Electroluminescence From a Sn:Ga²O³/n⁺-Si Heterojunction by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition”,IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES.第58卷，第5期，2011年5月。

而且，公知的是通过使用Si离子(Si⁺)注入的用于β-Ga₂O₃的施主掺杂技术(见Kohei Sasaki等人，“Si-Ion Implantation Doping in aβ-Ga₂O₃and Its Application to Fabrication of Low-Resistance Ohmic Contacts”，Applied Physics Express 6(2013)086502。

发明内容

在本发明主题的第一方面，半导体装置包括半导体层以及位于半导体层上的肖特基电极，半导体层包括含有镓的结晶性氧化物半导体。半导体层可以包括3mm²或以下的表面积。

提出的是，半导体装置包含选自周期表中第四族、第五族、第六族、第七族、第八族和第九族中的至少一种金属的肖特基电极。

而且，提出的是，半导体层的结晶性氧化物半导体可以包括刚玉结构。

此外，提出的是，半导体层的结晶性氧化物半导体可以包括α-Ga₂O₃或α-Ga₂O₃的混晶。

提出的是，半导体装置可以进一步包括欧姆电极，欧姆电极包括选自周期表中第四族或第十一族中的至少一种金属。

而且，提出的是，当在1MHz下测量时，具有零偏压的半导体装置的电容可以为500pF或以下。

提出的是，半导体装置可以被配置为被1A或以上的电流激活。

还提出，半导体装置可以是功率半导体装置。

此外，提出的是，半导体层可以包括6MV/cm或以上的介电击穿场。

而且，提出的是，半导体系统可以包括主板以及电连接到主板的根据本发明主题的实施方式的半导体装置。