FIELD-EFFECT TRANSISTOR AND MULTILAYER EPITAXIAL FILM FOR USE IN FABRICATION OF THE FILED-EFFECT TRANSISTOR

A group-III nitride-based field-effect transistor exhibiting an improved breakdown voltage achieved by reducing the leak current component caused by conduction by residual carriers in the buffer layer, producing an improved channel electron confinement (carrier confinement) effect, and having an enhanced pinchoff characteristic (to suppress the short-channel effect). When the invention is applied to a GaN-based field-effect transistor, separately from GaN in the channel layer, a modulated-composition (gradient-composition) AlGaN layer is used as a buffer layer, which has a region where the Al composition is gradually decreased from the bottom surface to the top surface but partially increased in an intermediate part. The sum a of the thicknesses of the electron supply layer and the channel layer is determined so as to satisfy the relation Lg/a = 5 where Lg is the gate length of the fabricated FET, and the thickness of the channel layer is determined to be 5 or less times the de Broglie wavelength at room temperatures of the two-dimensional electron gas accumulated in the channel layer (about 500 Å). La présente invention a trait à un transistor à effet de champ à base de nitrure de groupe III présentant une tension disruptive améliorée obtenue en réduisant le composant de courant de fuite causé par la conduction par des porteurs de charge résiduels dans la couche tampon, produisant un effet de confinement électronique de canal amélioré (confinement de porteur de charge), et ayant une caractéristique de pincement améliorée (pour supprimer l'effet de canal court). Lorsque l'invention est appliquée à un transistor à effet de champ à base de GaN, séparément de GaN dans la couche de canal, une couche d'AlGaN de composition modulée (composition de gradient) est utilisée en tant que couche tampon, laquelle couche est pourvue d'une région où la composition d'Al diminue graduellement à partir de la surface inférieure jusqu'à la surface supérieure mais augmente partiellement dans une partie intermédiaire. La somme a des épaisseurs de la couche d'alimentation électronique et la couche de canal est déterminée de manière à satisfaire la relation Lg/a = 5 où Lg est la longueur de grille du transistor à effet de champ fabriqué, et l'épaisseur de la couche de canal est déterminée de manière à correspondre au maximum à 5 fois la longueur d'onde de De Broglie à des températures ambiantes du gaz électronique bidimensionnel accumulé dans la couche de canal (environ 500 Å).