WO2024252654A1 - ダイオード - Google Patents

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diode
layer
anode electrode
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拓也 星
佑樹 吉屋
弘樹 杉山
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D8/00—Diodes
    • H10D8/50—PIN diodes 
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D8/00—Diodes
    • H10D8/60—Schottky-barrier diodes 

Definitions

  • the present invention relates to a diode made of AlN.
  • AlN has a high figure of merit, and the drift layer can be made thinner than that of GaN or Si. This allows the on-resistance to be reduced even further than that of devices using GaN, making it a promising material system for ultra-high voltage power devices and switching devices.
  • power devices include Schottky barrier diodes (SBDs) and p-n junction diodes (PNDs).
  • the SBD is composed of an anode electrode, a cathode electrode, an n-type semiconductor layer (drift layer), and an n + semiconductor layer.
  • the anode electrode is provided with an electrode material made of metal so as to form a Schottky junction with the n-type semiconductor layer.
  • the semiconductor layer is composed of GaN
  • a Ni-based material is used as the anode electrode that forms a Schottky junction.
  • the cathode electrode and the n + semiconductor layer are made of materials that form an ohmic contact.
  • metal materials such as Ti/Al/Ni/Au are used. These may be annealed to reduce the contact resistance with the semiconductor layer.
  • SBDs are unipolar devices in which electrons that overcome the Schottky barrier between the anode electrode and the n-type semiconductor layer contribute to conduction as majority carriers, and are generally capable of high-speed operation. In addition, the rise in I-V characteristics is good. However, when increasing the withstand voltage, the drift layer must be made thicker and the impurity concentration must be reduced, which has the disadvantage of increasing the on-resistance. For this reason, SBDs are often used in low-withstand voltage applications.
  • PNDs are composed of a p-type semiconductor layer, an n-type semiconductor layer, and a low-concentration n-type semiconductor layer (i-type semiconductor layer), and both the p-side anode electrode and the n-side cathode electrode form ohmic contacts with the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer.
  • PNDs are bipolar devices, and both electrons and holes are involved in conduction. In the conductive state, carriers accumulate in the i-semiconductor layer from both the p-side and the n-side, making it possible to achieve large currents with a relatively low on-resistance. For this reason, PNDs are often used in large current and high voltage applications.
  • JBS Junction barrier Schottky diodes
  • JBS has two types of regions: a first region in which a p-type layer and an electrode that makes ohmic contact with the p-type layer are stacked on an n-type layer, and a second region in which the p-type layer is removed and an electrode that forms a Schottky contact with the n-type layer is formed.
  • the second region operates as an SBD, and has high speed operation and good start-up behavior.
  • the first region operates as a PND, and during high current operation, a large amount of carriers are accumulated at the pn junction, reducing the on-resistance.
  • the device characteristics can be adjusted by the area ratio of the first region to the second region.
  • the JBS structure can achieve high-speed operation, steep rise operation, and low on-resistance at large currents.
  • AlN has an even higher ionization energy of impurities during p-type doping than GaN, making it a difficult material to make p-type.
  • Mg a typical dopant for p-type doping, is said to have an ionization energy of 500-600 meV.
  • some light-emitting elements such as LEDs
  • the present invention was made to solve the above problems, and aims to provide a junction barrier Schottky diode using AlN.
  • the diode according to the present invention comprises an n-type first semiconductor layer made of AlN having group III polarity, a second semiconductor layer made of AlGaN having group III polarity and formed on a first region of the first semiconductor layer, a third semiconductor layer made of a p-type nitride semiconductor having group III polarity and formed on the second semiconductor layer, a first anode electrode formed on the third semiconductor layer in ohmic contact, a second anode electrode formed on a second region other than the first region of the first semiconductor layer in Schottky contact and at the same potential as the first anode electrode, and a cathode electrode electrically connected to the first semiconductor layer, the second semiconductor layer having a smaller Al composition on the third semiconductor layer side than on the first semiconductor layer side in the thickness direction, and the third semiconductor layer being made of GaN or AlGaN with an Al composition difference between the second semiconductor layer and the third semiconductor layer in contact with the third semiconductor layer being less than 0.1.
  • a second semiconductor layer made of AlGaN and a third semiconductor layer made of a p-type nitride semiconductor are formed on an n-type first semiconductor layer made of AlN, which is called a drift layer, and the second semiconductor layer has a smaller Al composition on the third semiconductor layer side than on the first semiconductor layer side in the thickness direction, so that a junction barrier Schottky diode using AlN can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a diode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of another diode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a band diagram showing a band structure at 300K of a diode according to an embodiment.
  • FIG. 3B is a band diagram showing an expanded band structure of the valence band portion at 300 K of the diode according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram showing the plot results of the hole concentration distribution near the interface between the second semiconductor layer 102 and the first semiconductor layer 101 when the initial composition x of the second semiconductor layer 102 is changed from 0.5 to 1.0.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a diode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of another diode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a band diagram
  • FIG. 5A is a band diagram showing the band structure at 300 K of a diode according to an embodiment in which the composition of the second semiconductor layer 102 at the starting point on the first semiconductor layer 101 side is 0.7 and the composition of the ending point on the third semiconductor layer 103 side is 0.3.
  • FIG. 5B is a characteristic diagram showing the plot of the hole concentration distribution near the interface between the second semiconductor layer 102 and the first semiconductor layer 101 when the Al composition at the starting point of the second semiconductor layer 102 on the first semiconductor layer 101 side is 0.7 and the Al composition at the ending point on the third semiconductor layer 103 side is 0.3.
  • FIG. 5A is a band diagram showing the band structure at 300 K of a diode according to an embodiment in which the composition of the second semiconductor layer 102 at the starting point on the first semiconductor layer 101 side is 0.7 and the composition of the ending point on the third semiconductor layer 103 side is 0.3.
  • FIG. 5B is a characteristic diagram showing the plot of the hole concentration distribution near the interface between the second semiconductor layer 102 and the first
  • FIG. 6A is a cross-sectional view showing a state of a diode in the middle of a process for explaining a method of manufacturing a diode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state of the diode in the middle of a process for explaining a method for manufacturing a diode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view showing a state of a diode in the middle of a process for explaining a method of manufacturing a diode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6D is a cross-sectional view showing a state of a diode in the middle of a process for explaining a method for manufacturing a diode according to an embodiment of the present invention.
  • This diode comprises a first semiconductor layer 101, a second semiconductor layer 102, a third semiconductor layer 103, a first anode electrode 104, a second anode electrode 105, and a cathode electrode 106.
  • This diode is a junction barrier Schottky diode (JBS) comprising a first region 121 that constitutes a p-n junction diode (PND) and a second region 122 that constitutes a Schottky barrier diode (SBD).
  • JBS junction barrier Schottky diode
  • PND p-n junction diode
  • SBD Schottky barrier diode
  • the first region 121 and the second region 122 are disposed adjacent to each other.
  • the first semiconductor layer 101 is made of AlN having group III polarity and is n-type.
  • the first semiconductor layer 101 is called a drift layer.
  • the first semiconductor layer 101 can be made n-type by doping it with Si as an impurity to about 1 ⁇ 10 17 cm ⁇ 3 .
  • the first semiconductor layer 101 can have a thickness of 200 nm.
  • the dopant is not limited to Si, and any dopant may be used as long as it is capable of n-type doping within a practical range.
  • the doping concentration of the drift layer is set low to ensure a high breakdown voltage.
  • the dielectric breakdown field is large and the figure of merit is high, so that even if the impurity concentration of the first semiconductor layer 101 is set to about 10 17 cm ⁇ 3 , the device can be designed without sacrificing the on-resistance.
  • the doping concentration of the first semiconductor layer 101 can be reduced and made thicker.
  • the first semiconductor layer 101 can be made higher in concentration and thinner, or lower in concentration and thicker, depending on the application.
  • the second semiconductor layer 102 is made of AlGaN that is group III polarity.
  • the second semiconductor layer 102 is formed on and in contact with the first region 121 of the first semiconductor layer 101.
  • the second semiconductor layer 102 may have a thickness of, for example, 20 nm.
  • the second semiconductor layer 102 is not intentionally doped.
  • the second semiconductor layer 102 has a smaller Al composition on the third semiconductor layer 103 side than on the first semiconductor layer 101 side in the thickness direction.
  • the second semiconductor layer 102 has a smaller Al composition as it moves away from the first semiconductor layer 101 in the thickness direction.
  • the second semiconductor layer 102 starts from Al 0.7 Ga 0.3 N with an Al composition of 0.7 on the first semiconductor layer 101 side, and the composition smoothly changes to a state where the Al composition is almost 0, and is connected (contacted) to the third semiconductor layer 103.
  • the second semiconductor layer 102 can also be composed of multiple layers with different compositions on the first semiconductor layer 101 side and the third semiconductor layer 103 side. Even in this case, the layer on the third semiconductor layer 103 side has a smaller Al composition than the layer on the first semiconductor layer 101 side.
  • the third semiconductor layer 103 is made of a p-type nitride semiconductor with group III polarity and is formed on and in contact with the second semiconductor layer 102.
  • the third semiconductor layer 103 is made of GaN or AlGaN with an Al composition difference between the third semiconductor layer 103 and the second semiconductor layer 102 in contact with the third semiconductor layer 103 being less than 0.1.
  • the third semiconductor layer 103 can have a thickness of 20 nm and a doping concentration of 5 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 , for example.
  • the third semiconductor layer 103 can be made of GaN, but since the critical thickness of the GaN layer on the AlN layer is about several nm, if the thickness is set to 20 nm, the stress and strain are quickly relaxed during the crystal growth. In this relaxation, a large amount of crystal defects are also introduced, but since the third semiconductor layer 103 is a layer doped with a high concentration of p-type impurities and is not a drift layer that affects the breakdown voltage, the influence of the crystal defects introduced by lattice relaxation is small. Furthermore, if the third semiconductor layer 103 is appropriately designed, it can also be made of AlGaN that forms p-type conduction and has a smaller Al composition than AlN. These will be described later.
  • the first anode electrode 104 is formed in ohmic contact on the third semiconductor layer 103.
  • the second anode electrode 105 is formed in Schottky contact on the second region 122 other than the first region 121 of the first semiconductor layer 101.
  • the second anode electrode 105 is at the same potential as the first anode electrode 104.
  • the cathode electrode 106 is electrically connected to the first semiconductor layer 101.
  • the first semiconductor layer 101 can be formed on the upper surface of a contact layer 107 made of AlN that has been doped with Si to be of n + type and have low resistance, and the cathode electrode 106 can be formed on the lower surface of the contact layer 107 in ohmic contact.
  • a buffer layer 112 and a contact layer 107 can be formed in sequence on a substrate 111, and a first semiconductor layer 101, a second semiconductor layer 102, a third semiconductor layer 103, a first anode electrode 104, a second anode electrode 105, and a cathode electrode 106 can be formed in an element region on the contact layer 107.
  • the cathode electrode 106 can be formed on the contact layer 107 on the side of the element region. Also, as shown in FIG.
  • the second anode electrode 105 can be formed extending into the first region 121, and the portion of the second anode electrode 105 extending into the first region 121 can be formed in contact with the first anode electrode 104. With this configuration, the second anode electrode 105 and the first anode electrode 104 can be at the same potential.
  • the substrate 111 is selected from a suitable substrate for crystal growth of AlN, which is the main material constituting the first semiconductor layer 101.
  • suitable substrate for crystal growth of AlN examples include SiC (silicon carbide), Al 2 O 3 (sapphire), and single crystal AlN substrates.
  • the buffer layer 112 made of AlN, the contact layer 107, the first semiconductor layer 101, the second semiconductor layer 102, and the third semiconductor layer 103 are formed in sequence, and each layer has a c-plane as the main surface and has a group III polarity.
  • a nitride semiconductor usually grows with group III polarity.
  • the buffer layer 112 is formed to a thickness required to improve the crystal quality during crystal growth.
  • the buffer layer 112 can be omitted by forming the contact layer 107, which makes ohmic contact with the cathode electrode 106, thick.
  • the contact layer 107 must be in ohmic contact with the cathode electrode 106, so its resistance is made as low as possible.
  • the contact layer 107 can be made to have a superlattice structure such as AlGaN/AlN to reduce its resistance. Note that forming a thick superlattice structure makes it easier for crystal defects such as cracks to be introduced, so the thickness of the contact layer 107 is designed with this in mind.
  • the buffer layer 112 is formed on the substrate 111, the contact layer 107 is formed on the buffer layer 112, and the first semiconductor layer 101 is formed on top of this.
  • the substrate 111 is made of low-resistance SiC or Si, and the buffer layer 112 also has a low resistance.
  • the series resistance in the contact layer 107 may affect the operation of the diode.
  • the series resistance in the contact layer 107 described above can be reduced by providing the cathode electrode 106 on the lower surface side of the contact layer 107 and configuring the current to flow through the substrate 111 in the thickness direction (stacking direction).
  • FIG. 3A shows the band structure at 300K. It is assumed that the first semiconductor layer 101 and the second semiconductor layer 102 are pseudo-lattice matched to AlN, and the third semiconductor layer 103 is lattice-relaxed with respect to AlN.
  • the second semiconductor layer 102 made of Al x Ga 1-x N is set so that the Al composition x decreases continuously from the first semiconductor layer 101 side to the third semiconductor layer 103.
  • the starting composition on the first semiconductor layer 101 side is plotted by changing it in increments of 0.1 in the range from 1.0 to 0.5.
  • FIG. 3B is an enlarged view focusing on the valence band portion of FIG. 3A.
  • Nitride semiconductors such as AlN and GaN are materials that have polarization in the c-axis direction, and when a heterostructure is formed, a polarization electric field is generated at the interface due to spontaneous polarization and piezoelectric polarization caused by strain. Therefore, the smaller the starting Al composition on the first semiconductor layer 101 side, the larger the polarization electric field at the interface between the first semiconductor layer 101 and the second semiconductor layer 102, and the more the band is bent.
  • Figure 4 shows the results of plotting the hole concentration distribution when the starting composition x of the second semiconductor layer 102 is changed from 0.5 to 1.0. It can be seen that as the starting composition x decreases from 0.9, the peak hole concentration near the interface between the second semiconductor layer 102 and the first semiconductor layer 101 increases dramatically.
  • the conduction band is also bent by the polarization electric field.
  • a two-dimensional electron gas (2DEG) is formed instead of a 2DHG.
  • 2DEG two-dimensional electron gas
  • the third semiconductor layer 103 is introduced to avoid the generation of 2DEG.
  • the concentration of 2DHG increases as the starting composition of the second semiconductor layer 102 decreases to 0.5, in other words, as the difference in composition with the first semiconductor layer 101 increases. Therefore, if a GaN layer could be formed directly on the first semiconductor layer 101, it is expected that a higher 2DHG would be obtained.
  • the critical thickness of GaN on AlN is extremely small, at a few nm. For this reason, it is difficult to form a GaN layer of the same thickness as the second semiconductor layer 102, which is 20 nm thick, on the first semiconductor layer 101 without relaxing the stress and strain. If the stress and strain are relaxed, it is difficult to form the 2DHG as described above due to increased interface roughness and increased crystal defect density.
  • the second semiconductor layer 102 in order to form the second semiconductor layer 102 while maintaining a practical thickness of 10 nm or more, it is desirable to configure the second semiconductor layer 102 from Al x Ga 1-x N and set the initial composition x to at least 0.3.
  • the initial composition x is 1.0, 2DHG does not occur effectively. For these reasons, it is effective to set the initial composition x to less than 1.0 and 0.3 or more.
  • Figure 5A is a band diagram when the composition of the starting point of the second semiconductor layer 102 on the first semiconductor layer 101 side is 0.7, and the composition of the ending point on the third semiconductor layer 103 side is 0.3. Also, Figure 5B shows the change in hole concentration when the Al composition of the starting point of the second semiconductor layer 102 on the first semiconductor layer 101 side is 0.7, and the Al composition of the ending point on the third semiconductor layer 103 side is 0.3.
  • the composition difference is small, the formation of the second 2DHG can be suppressed.
  • the Al composition at the end point is about 0.1, the formation of the 2DHG can be almost suppressed. Therefore, by making the Al composition difference between the end point of the second semiconductor layer 102 and the third semiconductor layer 103 smaller than 0.1, the formation of the 2DHG in the vicinity of the interface between them can be almost suppressed. This makes it possible to bring out more of the effect of the 2DHG formed in the vicinity of the interface between the first semiconductor layer 101 and the second semiconductor layer 102.
  • the third semiconductor layer 103 is made of GaN, it is desirable to set the Al composition x at the interface between the second semiconductor layer 102 made of Al x Ga 1-x N and the third semiconductor layer 103 to 0.1 or less.
  • non-doped AlN, n + -type AlN, n-type AlN, AlGaN with a gradually decreasing Al composition in the growth direction, and p-type GaN are epitaxially grown by metalorganic vapor phase epitaxy to form a buffer layer 112, a contact layer 107, a first semiconductor layer 101, a second semiconductor layer 102, and a third semiconductor layer 103, as shown in FIG. 6A.
  • a metal that is in ohmic contact with p-type GaN is deposited on the third semiconductor layer 103 to form a metal layer 141.
  • a heat treatment is performed to form an ohmic contact between the third semiconductor layer 103 and the metal layer 141.
  • the second semiconductor layer 102, the third semiconductor layer 103, and the metal layer 141 are patterned by known lithography techniques and dry etching techniques such as ICP-RIE, thereby forming the columnar second semiconductor layer 102, the third semiconductor layer 103, and the first anode electrode 104 in the first region 121, as shown in FIG. 6B. It is not easy to stop the above-mentioned etching process at the interface between the first semiconductor layer 101 and the second semiconductor layer 102, but there is no problem even if the first semiconductor layer 101 in regions other than the first region 121, including the second region 122, is etched to some extent.
  • the first semiconductor layer 101 is patterned by known lithography techniques and dry etching techniques such as ICP-RIE, to process the first region 121 and the second region 122 into a columnar shape in order to separate the elements, as shown in FIG. 6C.
  • the first semiconductor layer 101 is etched in this patterning process until the contact layer 107 is exposed.
  • a cathode electrode 106 is formed on the contact layer 107 exposed around the columnar first semiconductor layer 101.
  • the first region 121 and the second region 122 are each formed in one location, but this is not limited to the above.
  • the second region 122 can be formed in each of multiple locations of the first semiconductor layer 101
  • the first region 121 can be formed in each of multiple locations of the first semiconductor layer 101 (see Non-Patent Document 1).
  • a second semiconductor layer made of AlGaN and a third semiconductor layer made of a p-type nitride semiconductor are formed on an n-type first semiconductor layer made of AlN, which is called a drift layer, and the second semiconductor layer has a smaller Al composition on the third semiconductor layer side than on the first semiconductor layer side in the thickness direction, so that a junction barrier Schottky diode using AlN can be provided.
  • 101 first semiconductor layer
  • 102 second semiconductor layer
  • 103 third semiconductor layer
  • 104 first anode electrode
  • 105 second anode electrode
  • 106 cathode electrode
  • 107 contact layer
  • 121 first region
  • 122 second region.

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

このダイオードは、第１半導体層（１０１）、第２半導体層（１０２）、第３半導体層（１０３）、第１アノード電極（１０４）、第２アノード電極（１０５）、およびカソード電極（１０６）を備える。このダイオードは、ｐ－ｎ接合ダイオード（ＰＮＤ）を構成する第１領域（１２１）と、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）を構成する第２領域（１２２）とを備える。第２半導体層（１０２）は、ＩＩＩ族極性とされているＡｌＧａＮから構成されている。第２半導体層（１０２）は、第１半導体層（１０１）の第１領域（１２１）の上に接して形成されている。また、第２半導体層（１０２）は、厚さ方向に第１半導体層（１０１）の側に対して第３半導体層（１０３）の側のＡｌの組成が小さくされている。

Description

ダイオード
　本発明は、ＡｌＮから構成したダイオードに関する。
　ＡｌＮは性能指数が高く、ＧａＮやＳｉに比べてドリフト層を薄くすることができる。このため、ＧａＮを用いたデバイスよりもさらにオン抵抗を低減することができ、超高耐圧パワーデバイスや、スイッチングデバイスとして有望な材料系である。パワーデバイスとして、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）およびｐ－ｎ接合ダイオード（ＰＮＤ）がある。
　ＳＢＤは、アノード電極とカソード電極、ｎ型半導体層（ドリフト層）およびｎ+半導体層によって構成される。アノード電極は、ｎ型半導体層とショットキー接合を形成するように、金属からなる電極材料を設ける。半導体層をＧａＮから構成する場合、ショットキー接合するアノード電極としてＮｉ系の材料が使用される。カソード電極とｎ+半導体層は、オーミック接触が形成されるような材料とする。ＧａＮの場合、Ｔｉ／Ａｌ／Ｎｉ／Ａｕなどの金属材料が使用される。これらは、アニール処理によって半導体層とのコンタクト抵抗を低減する処理が施される場合もある。
　ＳＢＤは、アノード電極とｎ型半導体層の間のショットキー障壁を乗り越えた電子が、多数キャリアとして伝導に寄与するユニポーラデバイスであり、一般的に高速動作が可能である。また、Ｉ－Ｖ特性の立ち上がり動作が良好である。しかし、高耐圧化する場合は、ドリフト層をより厚くして不純物濃度をより低下させることになり、オン抵抗が高くなるというデメリットもある。このため、ＳＢＤは、低耐圧用途に用いられることが多い。
　一方、ＰＮＤは、ｐ型半導体層、ｎ型半導体層、および低濃度ｎ型半導体層（ｉ型半導体層）によって構成され、ｐ側アノード電極、ｎ側カソード電極ともに、ｐ型半導体層、ｎ型半導体層に対してオーミック接触を形成する。ＰＮＤはバイポーラデバイスであり、伝導に際して電子、正孔の双方が関与する。導通状態では、ｐ側、ｎ側の双方から、ｉ半導体層にキャリアが蓄積され、大電流を比較的低いオン抵抗で実現可能である。このため、ＰＮＤは大電流・高耐圧用途で使用されることが多い。
　ただし、ＰＮＤは、遮断状態へ移行する際に蓄積した大量のキャリアを双方の層へ吐き出さねばならず、リバースリカバリ特性がよくない。
　上述したようなＰＮＤとＳＢＤとの一長一短の特性を補いつつ、高速動作性と、大電流・低オン抵抗化を実現可能な構造として、これらのハイブリッド構造であるジャンクションバリアショットキーダイオード（junction barrier Schottky diodes；ＪＢＳ）がある（非特許文献１）。
　ＪＢＳにおいては、ｎ型層上にｐ型層およびｐ型層へオーミック接触をする電極が積層された第１領域と、ｐ型層を除去しｎ型層とショットキー接触を形成する電極を形成した第２領域との２種類の領域とを備える。第２領域はＳＢＤとして動作する領域であり、高速な動作と良好な立ち上がり動作をする。第１領域はＰＮＤとして動作する領域であり、大電流動作時にｐｎ接合より多量のキャリアが蓄積され、オン抵抗を低減する。デバイスの特性は第１領域と第２領域との面積比によって調整することができる。
T. Hayashida et al., "Leakage current reduction of vertical GaN junction barrier Schottky diodes using dual-anode process", Japanese Journal of Applied Physics, vol. 57, 040302, 2018.
　ＡｌＮを用いたダイオードにおいても、ＪＢＳ構造により高速動作・急峻な立ち上がり動作、大電流時の低オン抵抗化が実現できると考えられる。しかし、ＡｌＮは、ＧａＮに比べてさらにｐ型ドーピング時の不純物のイオン化エネルギーが高く、ｐ型化が難しい材料である。例えば典型的なｐ型化のドーパントであるＭｇですら、イオン化エネルギーは５００～６００ｍｅＶと言われている。このため、一部の発光素子（ＬＥＤなど）を除くと、パワーデバイス用途としてのＪＢＳはおろか実用的なＰＮＤすら報告は少ない。
　本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ＡｌＮを用いたジャンクションバリアショットキーダイオードの提供を目的とする。
　本発明に係るダイオードは、ＩＩＩ族極性とされているＡｌＮから構成されたｎ型の第１半導体層と、ＩＩＩ族極性とされているＡｌＧａＮから構成され、第１半導体層の第１領域の上に接して形成された第２半導体層と、ＩＩＩ族極性とされているｐ型の窒化物半導体から構成されて第２半導体層の上に接して形成された第３半導体層と、第３半導体層の上にオーミック接触して形成された第１アノード電極と、第１半導体層の第１領域以外の第２領域の上にショットキー接触して形成され、第１アノード電極と同電位とされた第２アノード電極と、第１半導体層に電気的に接続するカソード電極とを備え、第２半導体層は、厚さ方向に第１半導体層の側に対して第３半導体層の側のＡｌの組成が小さくされ、第３半導体層は、ＧａＮまたは第３半導体層に接する第２半導体層とのＡｌ組成の差が０．１より小さいＡｌＧａＮから構成されている。
　以上説明したように、本発明によれば、ドリフト層と呼ばれるＡｌＮから構成したｎ型の第１半導体層の上に、ＡｌＧａＮから構成した第２半導体層、ｐ型の窒化物半導体から構成した第３半導体層を形成し、第２半導体層は、厚さ方向に第１半導体層の側に対して第３半導体層の側のＡｌの組成が小さくしたので、ＡｌＮを用いたジャンクションバリアショットキーダイオードが提供できる。
図１は、本発明の実施の形態に係るダイオードの構成を示す断面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る他のダイオードの構成を示す断面図である。 図３Ａは、実施の形態に係るダイオードの３００Ｋでのバンド構造を示すバンド図である。 図３Ｂは、実施の形態に係るダイオードの３００Ｋでの価電子帯部分を拡大したバンド構造を示すバンド図である。 図４は、第２半導体層１０２の開始組成ｘを０．５から１．０まで変化させた場合の、第２半導体層１０２と第１半導体層１０１との界面近傍の正孔濃度分布をプロットした結果を示す特性図である。 図５Ａは、第２半導体層１０２の第１半導体層１０１側の開始点の組成を０．７とし、第３半導体層１０３の側の終了点の組成を０．３とした場合の実施の形態に係るダイオードの３００Ｋでのバンド構造を示すバンド図である。 図５Ｂは、第２半導体層１０２の第１半導体層１０１側の開始点のＡｌ組成を０．７とし、第３半導体層１０３の側の終了点のＡｌ組成を０．３とした場合の、第２半導体層１０２と第１半導体層１０１との界面近傍の正孔濃度分布をプロットした結果を示す特性図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態に係るダイオードの製造方法を説明するための途中工程のダイオードの状態を示す断面図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態に係るダイオードの製造方法を説明するための途中工程のダイオードの状態を示す断面図である。 図６Ｃは、本発明の実施の形態に係るダイオードの製造方法を説明するための途中工程のダイオードの状態を示す断面図である。 図６Ｄは、本発明の実施の形態に係るダイオードの製造方法を説明するための途中工程のダイオードの状態を示す断面図である。
　以下、本発明の実施の形態に係るダイオードについて図１を参照して説明する。このダイオードは、第１半導体層１０１、第２半導体層１０２、第３半導体層１０３、第１アノード電極１０４、第２アノード電極１０５、およびカソード電極１０６を備える。このダイオードは、ｐ－ｎ接合ダイオード（ＰＮＤ）を構成する第１領域１２１と、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）を構成する第２領域１２２とを備えるジャンクションバリアショットキーダイオード（ＪＢＳ）である。この例では、第１領域１２１と第２領域１２２とは、隣接して配置している。
　第１半導体層１０１は、ＩＩＩ族極性とされているＡｌＮから構成されてｎ型とされている。第１半導体層１０１は、ドリフト層と呼ばれている。第１半導体層１０１は、例えば不純物としてＳｉを１×１０17ｃｍ-3程度にドーピングすることでｎ型とすることができる。例えば、第１半導体層１０１は、厚さ２００ｎｍとすることができる。なお、ドーパントは、Ｓｉに限るものではなく、実用的な範囲でｎ型ドーピングが可能であれば如何なるドーパントであってもよい。
　一般的なＧａＮのパワーデバイス用のｐ－ｎ接合ダイオードは、耐圧を確保するためにドリフト層のドーピング濃度は低く設定される。しかし、ＡｌＮを用いる場合は、絶縁破壊電解が大きく、性能指数が高いため、第１半導体層１０１の不純物濃度を１０17ｃｍ-3程度に設定しても、オン抵抗を犠牲にすることなくデバイス設計が可能である。さらなる高耐圧化のためには、第１半導体層１０１のドーピング濃度を下げ、より厚くすることができる。また、第１半導体層１０１は、用途に応じてさらに高濃度化・薄層化すること、また、低濃度化・厚膜化することができる。
　第２半導体層１０２は、ＩＩＩ族極性とされているＡｌＧａＮから構成されている。第２半導体層１０２は、第１半導体層１０１の第１領域１２１の上に接して形成されている。第２半導体層１０２は、例えば、厚さ２０ｎｍとすることができる。第２半導体層１０２には、意図的なドーピングは行わない。また、第２半導体層１０２は、厚さ方向に第１半導体層１０１の側に対して第３半導体層１０３の側のＡｌの組成が小さくされている。
　例えば、第２半導体層１０２は、厚さ方向に第１半導体層１０１から離れるほどＡｌの組成が小さくされている。第２半導体層１０２は、例えば、第１半導体層１０１の側をＡｌ組成0.7のＡｌ0.7Ｇａ0.3Ｎから初めて、Ａｌ組成がほぼ０の状態まで滑らかに組成を変化させ、第３半導体層１０３に接続（接触）させる。また、第２半導体層１０２は、第１半導体層１０１の側と第３半導体層１０３とで組成が異なる複数の層から構成することができる。この場合においても、第３半導体層１０３の側の層は、第１半導体層１０１の側の層よりＡｌの組成を小さくする。
　第３半導体層１０３は、ＩＩＩ族極性とされているｐ型の窒化物半導体から構成されて第２半導体層１０２の上に接して形成されている。第３半導体層１０３は、ＧａＮまたは第３半導体層１０３に接する第２半導体層１０２とのＡｌ組成の差が０．１より小さいＡｌＧａＮから構成されている。
　第３半導体層１０３をｐ型とするドーパントとしては、典型的にはＭｇが用いられる。第３半導体層１０３は、例えば、厚さを２０ｎｍ、ドーピング濃度を５×１０18ｃｍ-3とすることができる。第３半導体層１０３は、ＧａＮから構成することができるが、ＡｌＮの層の上へのＧａＮの層の臨界膜厚は数ｎｍ程度のため、厚さを２０ｎｍとすると、結晶成長の中で速やかに応力・ひずみが緩和される。この緩和においては、結晶欠陥も多量に導入されるが、第３半導体層１０３は、高濃度のｐ型不純物がドープされた層であり、耐圧に影響のあるドリフト層ではないため、格子緩和によって導入される結晶欠陥の影響は小さい。また第３半導体層１０３は、適切な設計を施せば、ｐ型伝導を形成してＡｌＮに比べてＡｌ組成が小さいＡｌＧａＮから構成することもできる。これらについては、後述する。
　第１アノード電極１０４は、第３半導体層１０３の上にオーミック接触して形成されている。第２アノード電極１０５は、第１半導体層１０１の第１領域１２１以外の第２領域１２２の上にショットキー接触して形成されている。また、第２アノード電極１０５は、第１アノード電極１０４と同電位とされている。
　カソード電極１０６は、第１半導体層１０１に電気的に接続している。例えば、第１半導体層１０１は、Ｓｉをドーピングすることによりｎ+型とされて低抵抗化したＡｌＮからなるコンタクト層１０７の上面に形成し、コンタクト層１０７の下面に、オーミック接触するカソード電極１０６を形成することができる。
　また、図２に示すように、基板１１１の上に、バッファ層１１２、コンタクト層１０７を順次に形成し、コンタクト層１０７の上の素子領域に第１半導体層１０１、第２半導体層１０２、第３半導体層１０３、第１アノード電極１０４、第２アノード電極１０５、およびカソード電極１０６を形成することができる。このように構成し、素子領域の側方のコンタクト層１０７の上にカソード電極１０６を形成することができる。また、図２に示すように、第２アノード電極１０５を第１領域１２１に延在して形成し、第２アノード電極１０５の第１領域１２１に延在する部分を、第１アノード電極１０４の上に接して形成することができる。この構成とすることで、第２アノード電極１０５と第１アノード電極１０４とを同電位にすることができる。
　基板１１１は、第１半導体層１０１を構成する主材料であるＡｌＮを結晶成長するための適切な基板を選定する。例えば、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）やＡｌ2Ｏ3（サファイア）、単結晶ＡｌＮ基板が挙げられる。例えばサファイアから構成して主表面をｃ面とした基板１１１の上に、公知の有機金属気相成長法などにより窒化物半導体を結晶成長することで、ＡｌＮからなるバッファ層１１２、コンタクト層１０７、第１半導体層１０１、第２半導体層１０２、第３半導体層１０３を順次に形成すれば、各層は、主表面をｃ面としてＩＩＩ族極性となる。よく知られているように、無極性の結晶であるサファイアによる主表面をＣ面とされた基板１１１の上には、通常、窒化物半導体はＩＩＩ族極性で結晶成長する。
　バッファ層１１２は、結晶成長において結晶品質を高めるうえで必要な厚さに形成する。カソード電極１０６をオーミック接触させるコンタクト層１０７を厚く形成することで、バッファ層１１２を省略することはできる。コンタクト層１０７は、カソード電極１０６にオーミック接触する必要があるため、できる限り低抵抗化する。例えば、コンタクト層１０７を、ＡｌＧａＮ／ＡｌＮなどの超格子構造とすることで、低抵抗化することが可能である。なお、超格子構造を厚く形成するとクラックなどの結晶欠陥が導入されやすくなるため、それらに留意してコンタクト層１０７の厚さを設計する。
　また、図１を用いて説明したコンタクト層１０７の下面の側にカソード電極１０６を形成する場合、現実的には、基板１１１の上にバッファ層１１２を形成し、バッファ層１１２の上にコンタクト層１０７を形成し、この上に第１半導体層１０１を形成するものとなる。この場合、基板１１１を低抵抗化したＳｉＣやＳｉから構成し、バッファ層１１２も低抵抗化する。
　図２に示すように、カソード電極１０６に対して基板１１１の平面に平行な方向に電流を流す構成では、コンタクト層１０７における直列抵抗がダイオードの動作に影響する場合がある。これに対し、コンタクト層１０７の下面の側にカソード電極１０６を設け、基板１１１に対して厚さ方向（積層方向）に電流を流す構成とすることで、上述したコンタクト層１０７における直列抵抗を小さくすることができる。
　次に、第１半導体層１０１、第２半導体層１０２、第３半導体層１０３におけるバンド構造により、実施の形態に係るダイオードについて説明する。図３Ａは、３００Ｋでのバンド構造を示す。なお、第１半導体層１０１、第２半導体層１０２は、ＡｌＮに疑似格子整合し、第３半導体層１０３はＡｌＮに対して格子緩和している状態を仮定した。ＡｌxＧａ1-xＮから構成した第２半導体層１０２は、Ａｌ組成ｘを、第１半導体層１０１の側から第３半導体層１０３にかけて連続的に減少するように設定した。また、第１半導体層１０１の側の開始組成を１．０から０．５の範囲で、０．１ずつ変化させてプロットした。また、第３半導体層１０３の側はｘ＝０となるように設定した。図３Ｂは、図３Ａの価電子帯部分に着目して拡大したものである。
　第２半導体層１０２の第１半導体層１０１の側のＡｌ組成を変化させることで、第１半導体層１０１とのバンド不連続量が変化する。ＡｌＮやＧａＮなどの窒化物半導体は、ｃ軸方向に分極を有する材料であり、ヘテロ構造を形成した際に、その界面に自発分極およびひずみによる圧電分極に起因した分極電場が発生する。このため、第１半導体層１０１の側のＡｌ組成の開始組成が小さいほど、第１半導体層１０１と第２半導体層１０２との界面における分極電場は大きくなり、バンドが大きく曲げられる。
　この影響は、ドーピングを施していない第２半導体層１０２により顕著に表れ、図３Ａ、図３Ｂに示すよう、価電子帯・伝導帯ともに大きくバンドが曲げられる。この効果により価電子帯が大きく曲げられた場合、価電子帯のエネルギーがフェルミ準位よりも高くなり、界面近傍の第１半導体層１０１に２次元正孔ガス（２ＤＨＧ）が生じる。このようにして生じる２ＤＨＧは、ＡｌＮのバルクドーピングによって得られる正孔濃度よりもはるかに大きい。従って、２ＤＨＧを利用した第２半導体層１０２と第１半導体層１０１とによるｐ－ｎ接合を形成することで、ｐ型ドーピングが難しいＡｌＮの課題を解決することができる。
　図４に、第２半導体層１０２の開始組成ｘを０．５から１．０まで変化させた場合の、正孔濃度分布をプロットした結果を示す。開始組成ｘが０．９から減少するにつれて、第２半導体層１０２と第１半導体層１０１との界面近傍のピーク正孔濃度が飛躍的に上昇していることがわかる。
　ところで、伝導帯も同様に、分極電場によってバンドが曲げられる。伝導帯が曲げられそのエネルギーがフェルミ準位を下回った場合、２ＤＨＧではなく２次元電子ガス（２ＤＥＧ）が形成される。しかし、実施の形態においては、第２半導体層１０２と第１半導体層１０１の界面近傍に２ＤＥＧが発生することは応用上有益ではない。このため、２ＤＥＧの発生を回避する目的で、第３半導体層１０３を導入する。第１アノード電極１０４とオーミック接触を形成する側に第３半導体層１０３を形成することで、バンドは持ち上がり、価電子帯がフェルミ準位に近い側に来るように設計する。
　以上のような構成をとることにより、ｐ型化が難しいＡｌＮダイオード構造においても、高い正孔濃度のｐ－ｎ接合を形成することが可能となり、ＳＢＤと組み合わせてＪＢＳ構造とすることで、オン抵抗・耐圧・動作速度、立ち上がり特性が良好なダイオードが得られる。
　ところで、図３Ａに示すように、第２半導体層１０２の開始組成が０．５まで小さくなるほど、言い換えると第１半導体層１０１との組成の差が大きくなるほど、２ＤＨＧの濃度が増大する。従って、第１半導体層１０１の上にＧａＮの層を直接形成できれば、より高い２ＤＨＧが得られると想定される。しかし、ＡｌＮ上のＧａＮの臨界膜厚は極めて小さく数ｎｍである。このため、前述したような厚さ２０ｎｍの第２半導体層１０２と同等の厚さのＧａＮ層を、応力・ひずみ緩和させることなく第１半導体層１０１の上に形成することは困難である。応力・ひずみが緩和した場合、界面ラフネスの増大や、結晶欠陥密度の増大により、前述したような２ＤＨＧを形成することは困難である。
　以上の理由から、第２半導体層１０２を実用的な厚さである１０ｎｍ以上を維持したまま形成するためには、第２半導体層１０２をＡｌxＧａ1-xＮから構成し、最低でもその開始組成ｘは０．３以上に設定することが望ましい。一方で、開始組成ｘが１．０では２ＤＨＧが有効に発生しない。これらの理由により、開始組成ｘは１．０未満０．３以上に設定することが有効である。
　図５Ａ、第２半導体層１０２の第１半導体層１０１側の開始点の組成を０．７とし、第３半導体層１０３の側の終了点の組成を０．３とした場合のバンド図である。また、図５Ｂは、第２半導体層１０２の第１半導体層１０１側の開始点のＡｌ組成を０．７とし、第３半導体層１０３の側の終了点のＡｌ組成を０．３とした場合の正孔濃度の変化を示している。
　図５Ｂに示すよう、終了点の組成が０より大きい場合、第３半導体層１０３と第２半導体層１０２との界面近傍にも、２ＤＨＧが形成される。しかし、第３半導体層１０３は臨界膜厚が小さいことから速やかに格子緩和しているため、この領域に形成された２ＤＨＧは、第３半導体層１０３や、第３半導体層１０３の第２半導体層１０２との界面に形成される結晶欠陥の影響をうけ、場合によっては効果的に機能しない可能性がある。
　第３半導体層１０３と第２半導体層１０２との組成差が大きいほど、この第２の２ＤＨＧが形成されやすい。一方組成差が小さければ、第２の２ＤＨＧの形成は抑制可能である。計算によれば、終了点におけるＡｌ組成が０．１程度では、２ＤＨＧの形成をほぼ抑制可能である。従って、第２半導体層１０２の終了点のＡｌ組成は、第３半導体層１０３とのＡｌ組成差を０．１よりも小さくすることで、これらの界面に近傍における２ＤＨＧの形成をほぼ抑できる。これにより、第１半導体層１０１と第２半導体層１０２との界面近傍に形成する２ＤＨＧによる効果をより多く引き出せる。例えば、第３半導体層１０３をＧａＮから構成する場合、ＡｌxＧａ1-xＮから構成する第２半導体層１０２の第３半導体層１０３との界面におけるＡｌ組成ｘは、０．１以下に設定することが望ましい。
　次に、実施の形態に係るダイオードの製造方法について、図６Ａ～図６Ｄを参照して説明する。
　まず、主表面をｃ面としたサファイアからなる基板１１１の上に、有機金属気相成長法により、ノンドープのＡｌＮ、ｎ+型としたＡｌＮ、ｎ型としたＡｌＮ、成長方向にＡｌの組成を徐々に小さくしたＡｌＧａＮ、ｐ型としたＧａＮをエピタキシャル成長することで、図６Ａに示すように、バッファ層１１２、コンタクト層１０７、第１半導体層１０１、第２半導体層１０２、第３半導体層１０３を形成する。引き続き、さらにｐ型ＧａＮにオーミック接触する金属を第３半導体層１０３の上に堆積することで、金属層１４１を形成する。この後、熱処理を施すことで、第３半導体層１０３と金属層１４１とのオーミック接触を形成する。
　次に、公知のリソグラフィー技術およびＩＣＰ－ＲＩＥなどのドライエッチング技術により、第２半導体層１０２、第３半導体層１０３、および金属層１４１をパターニングすることで、図６Ｂに示すように、第１領域１２１に、柱状とした第２半導体層１０２、第３半導体層１０３、および第１アノード電極１０４を形成する。なお、第１半導体層１０１と第２半導体層１０２との界面で上述したエッチング処理を停止することは容易ではないが、第２領域１２２を含む第１領域１２１以外の領域の第１半導体層１０１がある程度エッチングされても問題はない。
　次に、公知のリソグラフィー技術およびＩＣＰ－ＲＩＥなどのドライエッチング技術により第１半導体層１０１をパターニングすることで、図６Ｃに示すように、第１領域１２１および第２領域１２２を素子分離するために柱状に加工する。このパターニングにおける第１半導体層１０１のエッチングは、コンタクト層１０７が露出するまで実施する。この後、図６Ｄに示すように、柱状に加工した第１半導体層１０１の周囲に露出するコンタクト層１０７の上に、カソード電極１０６を形成する。
　なお、上述では、第１領域１２１および第２領域１２２を各々１箇所に形成したが、これに限るものではない。例えば、第１半導体層１０１の複数の箇所の各々に第２領域１２２を形成することができ、第１半導体層１０１の複数の箇所の各々に第１領域１２１を形成することができる（非特許文献１参照）。
　以上に説明したように、本発明によれば、ドリフト層と呼ばれるＡｌＮから構成したｎ型の第１半導体層の上に、ＡｌＧａＮから構成した第２半導体層、ｐ型の窒化物半導体から構成した第３半導体層を形成し、第２半導体層は、厚さ方向に第１半導体層の側に対して第３半導体層の側のＡｌの組成が小さくしたので、ＡｌＮを用いたジャンクションバリアショットキーダイオードが提供できる。
　上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されるが、以下には限られない。
［付記１］
　ＩＩＩ族極性とされているＡｌＮから構成されたｎ型の第１半導体層と、ＩＩＩ族極性とされているＡｌＧａＮから構成され、前記第１半導体層の第１領域の上に接して形成された第２半導体層と、ＩＩＩ族極性とされているｐ型の窒化物半導体から構成されて前記第２半導体層の上に接して形成された第３半導体層と、前記第３半導体層の上にオーミック接触して形成された第１アノード電極と、前記第１半導体層の前記第１領域以外の第２領域の上にショットキー接触して形成され、前記第１アノード電極と同電位とされた第２アノード電極と、前記第１半導体層に電気的に接続するカソード電極とを備え、前記第２半導体層は、厚さ方向に前記第１半導体層の側に対して前記第３半導体層の側のＡｌの組成が小さくされ、前記第３半導体層は、ＧａＮまたは前記第３半導体層に接する前記第２半導体層とのＡｌ組成の差が０．１より小さいＡｌＧａＮから構成されているダイオード。
［付記２］
　付記１記載のダイオードにおいて、前記第２半導体層は、厚さ方向に前記第１半導体層から離れるほどＡｌの組成が小さくされているダイオード。
［付記３］
  付記１または２記載のダイオードにおいて、前記第２アノード電極は、前記第１領域に延在して形成され、前記第２アノード電極の前記第１領域に延在する部分は、前記第１アノード電極の上に接して形成されているダイオード。
［付記４］
　付記１～３のいずれか１項に記載のダイオードにおいて、前記第１半導体層の複数の箇所の各々に前記第２領域が形成されているダイオード。
［付記５］
　付記１～４のいずれか１項に記載のダイオードにおいて、前記第１半導体層の複数の箇所の各々に前記第１領域が形成されているダイオード。
［付記６］
　付記１～５のいずれか１項に記載のダイオードにおいて、前記第１領域と前記第２領域とは、隣接して配置されているダイオード。
　なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。
　１０１…第１半導体層、１０２…第２半導体層、１０３…第３半導体層、１０４…第１アノード電極、１０５…第２アノード電極、１０６…カソード電極、１０７…コンタクト層、１２１…第１領域、１２２…第２領域。

Claims (6)

  1. 　ＩＩＩ族極性とされているＡｌＮから構成されたｎ型の第１半導体層と、
    　ＩＩＩ族極性とされているＡｌＧａＮから構成され、前記第１半導体層の第１領域の上に接して形成された第２半導体層と、
    　ＩＩＩ族極性とされているｐ型の窒化物半導体から構成されて前記第２半導体層の上に接して形成された第３半導体層と、
    　前記第３半導体層の上にオーミック接触して形成された第１アノード電極と、
    　前記第１半導体層の前記第１領域以外の第２領域の上にショットキー接触して形成され、前記第１アノード電極と同電位とされた第２アノード電極と、
    　前記第１半導体層に電気的に接続するカソード電極と
    　を備え、
    　前記第２半導体層は、厚さ方向に前記第１半導体層の側に対して前記第３半導体層の側のＡｌの組成が小さくされ、
    　前記第３半導体層は、ＧａＮまたは前記第３半導体層に接する前記第２半導体層とのＡｌ組成の差が０．１より小さいＡｌＧａＮから構成されているダイオード。
  2. 　請求項１記載のダイオードにおいて、
    　前記第２半導体層は、厚さ方向に前記第１半導体層から離れるほどＡｌの組成が小さくされているダイオード。
  3.   請求項１記載のダイオードにおいて、
    　前記第２アノード電極は、前記第１領域に延在して形成され、前記第２アノード電極の前記第１領域に延在する部分は、前記第１アノード電極の上に接して形成されているダイオード。
  4. 　請求項１記載のダイオードにおいて、
    　前記第１半導体層の複数の箇所の各々に前記第２領域が形成されているダイオード。
  5. 　請求項１記載のダイオードにおいて、
    　前記第１半導体層の複数の箇所の各々に前記第１領域が形成されているダイオード。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のダイオードにおいて、
    　前記第１領域と前記第２領域とは、隣接して配置されているダイオード。
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