両側空乏ベベルメサ構造を有するGaN p-n 接合ダイオードにおける均一なアバランシェ破壊の実現および平行平板破壊電界の評価

摘要

近年，GaN 基板上GaN 縦型パワーデバイスは次世代パワーデバイスとして注目を集めている．既に複数の試作報告が存在しており，優れた特性を示しているが，素子端部における電界集中を完全に緩和することは難しく，平行平板破壊電界(E_(pp))が絶縁破壊電界(Ecr)に達する前に絶縁破壊が生じている．本研究では浅いメサ角度で「ほぼ同濃度」のp, n 層を有する「両側空乏」ベベルメサ構造を有するGaN p-n 接合ダイオード(PND)を提案，作製することで電界集中のない接合面内均一な絶縁破壊を実現し，そのアバランシェ破壊特性について精密に評価したので報告する．