DE19934031A1 - Ohmscher Kontakt zu Halbleitervorrichtungen und ein Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents

Ohmscher Kontakt zu Halbleitervorrichtungen und ein Verfahren zum Herstellen desselben

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Abstract

Ein ohmscher Kontakt eines Halbleiters und sein Herstellungsverfahren werden offenbart. Die vorliegende Erfindung schafft einen ohmschen Kontakt mit geringem spezifischen Widerstand, um das Verhalten und die Verläßlichkeit der Halbleitervorrichtung zu verbessern. Dieser ohmsche Kontakt wird durch das anfängliche Aufbringen eines Übergangsmetalls und eines Edelmetalls auf einem Halbleitermaterial und darauffolgende Wärmebehandlung des Übergangsmetalls und des Edelmetalls in einer oxidierenden Umgebung gebildet, um das Übergangsmetall zu oxidieren. Das heißt, dieser ohmsche Kontakt umfasst hauptsächlich ein Übergangsmetall-Oxid und ein Edelmetall. Das Oxid in dem Film kann ein einzelnes Oxid sein oder eine Mischung aus verschiedenen Oxiden oder eine feste Lösung aus verschiedenen Oxiden. Das Metall des Films kann ein einzelnes Metall oder es können verschiedene Metalle oder eine Legierung davon sein. Die Struktur des Films kann eine Mischung oder ein Laminat oder eine Mehrfachschicht, umfassend Oxid und Metall, sein. Die Schichtstruktur umfasst wenigstens eine Oxidschicht und eine Metallschicht, in welcher wenigstens eine Oxidschicht den Halbleiter kontaktiert.

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Ohmschen Kontakt zu Halbleitervorrichtungen und sein Herstellungsverfahren, insbesondere einen Ohmschen Kontakt für p- Typ Galliumnitrid und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
Beschreibung des Standes der Technik
In den vergangenen Jahren wurde Galliumnitrid (im folgenden als GaN bezeich­ net) weithin zur Herstellung von lichtemittierenden Dioden mit kurzer Wellen­ länge, Laserdioden, Fotodetektoren und mikroelektronischer Komponenten, etc. verwendet. Ein guter ohmscher Kontakt ist insbesondere für kommerzielle licht­ emittierende Vorrichtungen wichtig. In letzter Zeit ist der spezifische Kontakt- Widerstand für n-Typ GaN auf ungefähr 10-4 ~ 10-8 Ω.cm2 vermindert worden.
Für p-Typ-GaN kann jedoch nur ein spezifischer Kontakt-Widerstand von 10-2 ~ 10-3 Ω.cm2 erreicht werden, wesentlich höher als für den Kontakt mit n-Typ GaN. Ein derart hoher Grenzschichtwiderstand beeinflußt wesentlich das Verhalten und die Verlässlichkeit von diesen Vorrichtungen. Deshalb ist es eine wichtige Aufgabe für Wissenschaftler und Ingenieure, den spezifischen Kontakt- Widerstand des Kontaktes zu p-Typ GaN zu vermindern. Bis jetzt scheiden die gebräuchlichsten Verfahren, um Kontakte zu p-Typ GaN herzustellen, die Metal­ le direkt ab. Beispielsweise verwendet im US-Patent Nr. 5,652,434 Nichia Chemi­ cal Industrial Company Ni oder Ni/Au in seinen lichtemittierenden Dioden (LED), um einen Kontakt zu bilden. Zusätzlich verwendet Cree Research Com­ pany im US-Patent Nr. 5,739,554 Ti/Au, Ti/Ni oder Ni/Au in seinen LEDs, um einen Kontakt zu bilden. Aber keiner hat den spezifischen Kontakt-Widerstand der Kontakte beschrieben. In anderen Referenzen sind andere Arten von Metal­ len offenbart, wie z. B. Au, Ni, Ti, Pd, Pt, W, WSix, Ni/Au, Pt/Au, Cr/Au, Pd/Au, Au/Mg/Au, Pd/Pt/Au, Ni/Cr/Au, Ni/Pt/Au, Pt/Ni/Au, Ni/Au/Zn, Ni/Mg/Ni/Si, etc. Jedoch kann der spezifische Kontakt-Widerstand der obigen Metallkontakte nur 10-2 ~ 10-3 Ω.cm+2 erreichen, was größer ist als 10-4 Ω.cm+2, was im allgemeinen für optoelektronische Vorrichtungen gefordert ist. Außerdem zeigen fast alle der obigen Metalle kein ohmsches Verhalten.
Wesen der Erfindung
Demzufolge ist es die Aufgabe dieser Erfindung, einen ohmschen Kontakt zu Halbleiter-Vorrichtungen und seine Herstellungsmethode zu schaffen, bei wel­ chen der Grenzschichtwiderstand des ohmschen Kontaktes vermindert ist, um das Verhalten und der Verläßlichkeit der Halbleitervorrichtungen zu verbessern. Diese Erfindung schafft einen neuen Halbleiter-Herstellungsprozess, der einen ohmschen Kontakt zu p-Typ GaN mit einem geringen Grenzschichtwiderstand zur Anwendung bei der Herstellung von GaN-basierten Vorrichtungen bilden kann.
Das Herstellungsverfahren dieser Erfindung bildet einen Film, der Übergangs­ metall und Edelmetall umfasst, auf einem Halbleitersubstrat. Dann wird der Film wärmebehandelt und oxidiert, um einen ohmschen Kontakt mit einem ge­ ringen spezifischen Kontaktwiderstand zu bilden. Der so gebildete ohmschen Kontakt kann die Anforderung einer optoelektronischen Vorrichtung erfüllen; das heißt, der spezifische Kontaktwiderstand des ohmschen Kontaktes ist gerin­ ger als 10-4 Ω.cm2.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung, die beispielhaft gegeben wird und die nicht dazu gedacht ist, die Erfindung nur auf die hierin beschriebenen Ausfüh­ rungsformen zu beschränken, wird am besten zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verstanden, bei denen:
Fig. 1 ein Diagramm ist, das die Struktur eines ohmschen Kontaktes gemäss einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 2 ein Diagramm ist, das die Struktur eines ohmschen Kontaktes gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 3a ein Diagramm ist, das ein Muster darstellt, das auf einem Substrat bei der in dieser Erfindung verwendeten CTLM-Messung darstellt;
Fig. 3b die Strom-Spannungsmessung (I-V) von Ni-Au-Kontakten, die auf p- Typ GaN gebildet und unter unterschiedlichen Umgebungen wärme­ behandelt sind, darstellt; und
Fig. 4 den spezifischen Kontakt-Widerstand zeigt, der durch das Oxidieren von Ni/Au Schichten mit unterschiedlicher Dicke erhalten wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Das Herstellungsverfahren eines ohmschen Kontaktes zu Halbleitern gemäss dieser Erfindung umfaßt die Schritte:
Aufbringung einer Beschichtung aus einem Übergangsmetall und einem Edelme­ tall oder einer Legierung davon auf ein Halbleitermaterial, darauffolgende Wär­ mebehandlung der Metallschicht in einer oxidierenden Atmosphäre, so dass das Übergangsmetall oxidiert wird, um ein Oxid zu bilden.
Der oben beschriebene Halbleiter ist p-Typ GaN. Das Übergangsmetall kann Ni, Mn, Cr, Cu, Fe, Co oder Pd usw. sein. Das Edelmetall kann Au, Pt, Rh, Ru, oder Ir, etc. sein.
Das oben erwähnte Oxid ist ein einzelnes Oxid, oder eine Mischung aus verschie­ denen Oxiden, wie z. B. NiO/CoO oder eine feste Lösung aus verschiedenen Oxi­ den, wie z. B. NixCo1-xO (O < x < 1) etc. Das Metall in dem oben erwähnten Film kann ein einzelnes Metall sein, oder es können verschiedene Metalle oder eine Legierung davon sein.
Eine weitere Metallschicht kann desweiteren darauf gebildet werden. Eine solche Metallschicht kann ein einzelnes Metall, wie z. B. Au oder Ni, sein, eine Vielzahl von Metallschichten, oder eine Legierungsschicht wie z. B. Cr/Au oder Ti/Pt/Au, etc., um mit anderen Schaltungen verbunden zu werden.
Der ohmschen Kontakt, der durch das oben beschriebene Verfahren gebildet wird, weist unterschiedliche Strukturen aufgrund unterschiedlicher Präparati­ onsverfahren des Übergangsmetalls und des Edelmetalls auf. In der ersten Aus­ führungsform werden nach der Wärmebehandlung das Übergangsmetall und das Edelmetall, die auf dem Halbleiter-Material 10 gebildet sind, eine Mischung aus Halbleiter-Oxid 12 und Metall 14, wie in Fig. 1 gezeigt.
In der ersten Ausführungsform wird das oben beschriebene Halbleitermaterial 10 auf einem Saphirsubstrat gebildet, und zwar mit einer undotierten GaN-Schicht und einer mit Mg dotierten GaN-Schicht, die beide 2 µm dick sind und durch das MOCVD-Verfahren gebildet werden. Bei Verwendung dieses Halbleiter-Materials als eine Testplatte wird es in einer Stickstoff-Atmosphäre wärmebehandelt, um die Mg-dotierte GaN-Schicht zum p-Typ zu machen. Diese Testplatte hat eine Elektronenkonzentration von 1 × 1017 cm-3 für seine undotierte GaN-Schicht und eine Löcher-Konzentration von 2 × 1017 cm-3 für seine p-Typ GaN-Schicht. Ein CTLM-Verfahren (circular transmission line model) wird in der Erfindung ver­ wendet, um den spezifischen Kontaktwiderstand (ρc) zu berechnen.
Als nächstes wird das Herstellungs- und Messverfahren für den ohmschen Kon­ takt dieser Erfindung beschrieben, welches die Schritte umfasst: (i) Bilden einer fotoresistenten Schicht auf dem GaN 20 mit einem CTLM-Muster; (ii) Entfernen des GaN-Oberflächen-Oxids durch Tauchen der Testplatte in eine Lösung aus HCl : H2O = 1 : 1 für 3 Minuten, dann Trockenblasen des GaN und sofortiges Le­ gen der Testplatte in eine Vakuum-Kammer eines Beschichtungssystems umfas­ send eine Elektronen-Kanone; (iii) Evakuieren der Kammer des Beschichtungs­ systems umfassend eine Elektronen-Kanone zu einem Hochvakuum, dann Fort­ fahren mit der Beschichtung von verschiedenen Metallen; (iv) Abheben eines Teiles des Metallfilms, um ein Metallmuster 22, wie in Fig. 3(A) gezeigt, zu bil­ den; (v) Wärmebehandlung der Testplatte in Luft, Sauerstoff, 10% H2 - 90% N2 oder einer Stickstoff-Atmosphäre, in der die Temperatur von 200°C bis 900°C liegt, und die Zeit 10 Minuten beträgt; (vi) Durchführen der I-V-Messung für die Testplatte; und (vii) Analysieren der ρc-Werte.
Als nächstes wird die die in den obigen Schritten verwendete CTLM-Messung und Analyse beschrieben, wird, bei welchen die Messung der I-V-Charakteristik jeweils verwendet wird, um den Widerstand zwischen den Metallen innerhalb des inneren Ringes und ausserhalb des äusseren Ringes von zwei konzentrischen Kreisen herauszufinden. Die Analyse von ρc wird anhand der I-V-Kurven von ±0.5 V und ±20 mV durchgeführt. Im allgemeinen zeigen die Kontaktstrukturen dieser Erfindung ohmsches Verhalten innerhalb des obigen Testbereiches, d. h. es wird eine lineare I-V-Kurve bereitgestellt. Deshalb kann der spezifische Kon­ taktwiderstand anhand der Steigung der Kurve berechnet werden. Die Formel zur Berechnung von ρc für das CTLM-Verfahren ist wie folgt:
Rt = (Rsh/2π) [ln(R/r) + Lt(r-1+R-1)]
ρc = Rsh . Lt 2
wobei Rt den Gesamt-Widerstand der I-V-Messung darstellt, Rsh der Plattenwi­ derstand ist, und r und R jeweils den Radius der inneren bzw. äusseren konzen­ trischen Kreise darstellen, und In die Transferlänge ist. Gemäss der obigen For­ mel kann ein Diagramm durch Rt der I-V-Messung über den ln(R/r) gebildet wer­ den. Dann kann eine lineare Kurve durch Bearbeiten des Diagramms mit der geringsten quadratisch-linearen Kurven-Fit-Methode erhalten werden. Die Stei­ gung der erhaltenen Kurve ist Rsh/2π. Der Schnittpunkt kann deshalb durch die Formel berechnet werden, wenn R gleich r ist, um RshLt/rπ zu sein, so dass Rsh und Lt entnommen werden können, um im weiteren ρc zu berechnen.
Fig. 3b zeigt die Messergebnisse dieser Erfindung, welche die I-V-Charakteristik von Ni/Au Kontakten zeigt, die auf p-Typ GaN gebildet und unter unterschiedli­ chen Umgebungen wärmebehandelt sind, wobei die Kurve A die Situation dar­ stellt, bei der Ni/Au in Luft oder Sauerstoff-Atmosphäre behandelt sind, die Kur­ ve B die Situation in Stickstoff-Atmosphäre darstellt, und die Kurve C die Situa­ tion in 10% H2 - 90% N2-Atmosphäre darstellt. Die Temperatur des Wärmebehand­ lungsprozesses ist 500°C und die Wärmebehandlungszeit beträgt 10 Minuten. Die Steigung der Kurve ist maximal, d. h., der ρc-Wert ist minimal, und der positive Strom und der negative Strom ist symmetrisch zu dem Ursprungspunkt nach dem Oxidieren des Ni/Au-Films. Andererseits ist die Ni/Au-Schicht noch eine Me­ tallschicht, nachdem der Teststreifen in Stickstoff oder 10% H2 - 90% N2 wärme­ behandelt wurde. Dies führt zu einer Erhöhung bei dem erhaltenen ρc. Die I-V- Kurve bleibt nicht linear, wenn der Metallkontakt mit einer höheren Spannung unter Vorspannung gesetzt wird, und die positiven und negativen Ströme sind gegenseitig nicht symmetrisch. Es wird ferner auf die nachfolgende Tabelle 1 verwiesen, bei der der Ni/Au-Dünnfilm, der in dieser Ausführungsform in Luft wärmebehandelt ist, noch eine gute Leitfähigkeit aufweist.
Tabelle 1
Fig. 4 zeigt den spezifischen Kontakt-Widerstand der Kontakte, die durch Oxi­ dieren von Ni/Au-Schichten von unterschiedlichen Dicken auf dem p-Typ GaN gebildet werden, wobei die Kurve A' den Zustand darstellt, bei dem Ni 50 nm und Au 125 nm beträgt, die Kurve B' den Zustand darstellt, bei dem Ni 10 nm und Au 25 nm beträgt, und die Kurve C' den Zustand darstellt, bei dem Ni 10 nm und Au 5 nm beträgt. Die Oxidation des obigen Verfahrens ist die Erwärmung der Testplatte in Luft für 10 Minuten. Gemäss den momentanen experimentellen Daten ist der minimale spezifische Kontaktwiderstand 1.0×10-4 Ω.cm2.
Unter Verwendung von Röntgenbeugung zur Analyse von Ni(10 nm)/Au(5 nm)- Filmen, die bei 500°C für 10 Minuten wärmebehandelt wurden, zeigt das Ergeb­ nis, daß sich Ni in NiO verwandelt und Au nach der Wärmebehandlung in Luft noch metallisch bleibt. Demgegenüber ist, wenn die Testplatte in Stickstoff oder 10% H2 - 90% N2 wärmebehandelt wurde, ist der Ni/Au-Film noch metallisch, aber der ρc-Wert ist ungefähr 10-1 bis 10-2 Ω.cm2. Falls ferner statt dem obigen Ni(10 nm)/Au(5 nm)-Film ein 50 nm dicker Ni-Film als Beschichtung auf das p-Typ GaN aufgebracht wird und dann der gleiche Oxidationsprozess durchgeführt wird, um NiO zu bilden, und der spezifische Kontaktwiderstand des NiO- Kontakts zum p-Typ GaN gemessen wird, um den Effekt von NiO zu analysie­ ren, ist der ρc-Wert nur ungefähr 0.1 Ω.cm2, aber seine I-V-Kurve ist über einen weiten Bereich linear. Das bedeutet, daß ein ohmscher Kontakt zwischen NiO und p-Typ GaN gebildet ist. Jedoch ist der ρc-Wert hoch, da das NiO, das so ge­ bildet worden ist, einen hohen Widerstand aufweist. Das zeigt an, dass es das Vorhandensein von NiO verursacht, dass der oxidierte Ni/Au-Film einen ohm­ schen Kontakt bildet. Au gibt dem dünnen Film hauptsächlich eine exzellente Leitfähigkeit, da Au keinen exzellenten ohmschen Kontakt zu p-Typ GaN bilden kann. Gemäss dem Stand der Technik ist berichtet worden, dass ρc nur 53 Ω.cm2 (L. L. Smith, et al. J. Mater. Res. 12, 2249 (1997)) und 2,6×10-2 Ω.cm2 (T. Mori et al., Appl. Phys. Lett. 69, 3537 (1996)) für Au-Kontakte beträgt. Es ist ebenso berichtet worden, dass stöchiometrisches NiO isolierend ist, aber zum p- Typ wird, falls es mit Li+ dotiert wird oder Ni3+-Ionen-Leerstellen in NiO gebildet werden. Das Dotieren von NiO mit Li2O kann seine Widerstandsfähigkeit auf 0,1 Ω.cm2 reduzieren (Z. M. Jarzebski, Oxide Semiconductors (Pergamon press, Ox­ ford, 1973), Kap. 10). Ni2+ Ionen-Leerstellen, die während der Oxidation von Nickel gebildet werden, erzeugen Löcher (N. Birks und G. H. Meier, Introduction to High Temperature Oxidation of Metals (Edward Arnold, London, 1983), Kap. 4). Deshalb wird eingegriffen, damit das in dem oxidierten Ni/Au gebildete NiO ein p-Typ-Halbleiter wird. Au und p-Typ NiO, die in einem Zustand von ver­ mischter Morphologie sind, haben einen geringen Grenzschichtwiderstand mit p- Typ GaN und können einen ohmschen Kontakt zu p-Typ GaN bilden. Deshalb kann ein Ni/Au-Film einen ohmschen Kontakt zu p-Typ GaN nach der Oxidation und Wärmebehandlung bilden, und dieser Kontakt wird mit einem geringen spezifischen Kontaktwiderstand bereitgestellt.
Gemäss dem oben beschriebenen Eingriff kann jeder dünne Film, der p-Typ Halbleiter-Oxid und Au umfasst, einen exzellenten ohmschen Kontakt mit p-Typ GaN bilden. Zusätzlich zu NiO können viele Oxide verwendet werden, um einen p-Typ Halbleiter zu bilden, wie z. B. MnO, FeO, Fe2O3, CoO (Z. M. Jarzebski, Oxide Semiconductors (Pergamon press, Oxford, 1973), Kap. 11), PdO (R. Uriu et al., J. Phys. Soc. Jpn 60, 2479 (1991)), CuAlO2 (H. Kawazoe et al., Nature 389, 939 (1997)), SrCu2O2 (A. Kudo et al., Appl. Phys. Lett. 73, 220 (1998)), Rh2O3 (A. Roy and J. Ghose, Mater. Res. Bull 33, 547 (1998)), CrO, Cr2O3, CrO2, CuO, Cu2O, SnO, Ag2O, LaMnO3, or YBa2Cu4O8, etc.; deshalb ist es auch möglich, ei­ nen ohmschen Kontakt zu p-Typ GaN unter Verwendung einer Mischung von dieser Art von Oxid und Au zu bilden. Ferner kann Au durch andere Metalle er­ setzt werden, falls das Metall nach der Wärmebehandlung nicht oxidiert. Norma­ lerweise kann ein Edelmetall, wie z. B. Au, Pt, Rh, Ru und Ir etc. verwendet werden.
Mit Bezug auf Fig. 2 umfasst die Grenzflächen-Impedanz des p-Typ Halbleiter- Oxids und von p-Typ GaN sehr gering ist und das Metall einen ohmschen Kon­ takt bilden kann, der eine geringe Widerstandsfähigkeit mit dem p-Typ Halblei­ ter-Oxid aufweist, eine andere Ausführungsform dieser Erfindung das aufeinan­ derfolgende Bilden einer Schicht von p-Typ Halbleiter-Oxid 12 und einer Schicht von Metall 24 auf dem p-Typ GaN 10, um einen ohmschen Kontakt zu p-Typ GaN zu bilden, wie z. B. p-GaN/p-NiO/Cr/Au, etc.
In den obigen Ausführungsformen ist der ohmsche Kontakt zu p-Typ GaN be­ schrieben. Jedoch kann das Verfahren zur Herstellung eines ohmschen Kontak­ tes in der Praxis auch auf p-Typ AlxGayInzN-Material angewendet werden, wobei 0 < x, y, z < 1 und x+y+z = 1 ist.
Früher konnte der spezifische Kontaktwiderstand eines Kontaktes, der auf p-Typ GaN gebildet ist, nur 10-2 ~ 10-3 Ω.cm2 betragen, jedoch kann der ohmsche Kon­ takt dieser Erfindung eine sehr viel niedrigere Grenzflächenwiderstandsfähigkeit von 1,0 × 10-4 Ω.cm2 aufweisen. Diese Verbesserung kann bei der Herstellung von LEDs und GaN-basierten Laserdioden mit gutem Verhalten angewendet werden.
Ferner kann das Metall, das auf dem Halbleitermaterial in der letzten Ausfüh­ rungsform gebildet ist, durch einen transparenten leitenden Film ersetzt werden, wie z. B. Indium-Zinnoxid (ITO), ZnO oder ZnO, das mit Ga, In, Al oder Ce etc. dotiert ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt und beschrieben worden ist, ist es für einen Fach­ mann leicht ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen ge­ macht werden können, ohne von dem Geist und dem Schutzbereich der Erfin­ dung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass die Ansprüche ausgelegt werden, um die offenbarte Ausführungsform abzudecken, sowie diejenigen Alternativen, die oben beschrieben worden sind, und alle Äquivalente dazu.

Claims (27)

1. Verfahren zum Herstellen eines ohmschen Kontaktes zu einem Halbleiter, umfassend die Schritte: Bilden einer Vielzahl von Metallen auf einem Halbleiter-Material; Wärmebehandlung der Vielzahl der Metalle in einer oxidierenden Atmosphäre, so dass wenigstens eines von der Vielzahl der Metalle oxidiert wird, um ein p-Typ Halbleiter-Oxid zu bilden.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Halbleiter- Material ein p-Typ AlxGayInzN mit 0 < x, y, z < 1, und x+y+z = 1 ist.
3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Vielzahl der Me­ talle wenigstens ein Übergangsmetall umfasst, das sich in ein p-Typ Halb­ leiter-Oxid umwandeln kann.
4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Vielzahl der Me­ talle wenigstens ein Edelmetall umfasst, das eines aus Au, Pt, Rh, Ru und Ir ist.
5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Film, der auf dem Halbleiter-Material gebildet ist, eine Legierung aus Übergangsmetall und Edelmetall sein kann.
6. Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, bei welchem das Halbleiter- Material p-Typ GaN ist.
7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 3, bei welchem das Übergangsmetall eines aus Ni, Mn, Fe, Co, Cr, Cu und Pd ist.
8. Ohmscher Kontakt zu einem Halbleiter, der auf einem Halbleiter-Material gebildet ist, umfassend eine Mischung aus p-Typ Halbleiter-Oxid und Me­ tall.
9. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 8, bei welchem das p-Typ Halbleiter- Oxid ein einzelnes Oxid umfasst.
10. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 8, bei welchem das p-Typ Halbleiter- Oxid eine Mischung aus verschiedenen Oxiden umfasst.
11. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 8, bei welchem das p-Typ Halbleiter- Oxid eine feste Mischung aus verschiedenen Oxiden umfasst.
12. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 8, bei welchem das Halbleiter-Material p-Typ-AlxGayInzN mit 0 < x, y, z < 1 und x+y+z = 1 ist.
13. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 8, bei welchem das p-Typ Halbleiter- Oxid eines aus NiO, MnO, FeO, Fe2O3, CoO, CrO, Cr2O3, CrO2, CuO, Cu2O, SnO, Ag2O, CuAlO2, SrCu2O2 und PdO ist.
14. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 8, bei welchem das Metall Au, Pt, Rh, Ru, oder Ir ist.
15. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 12, bei welchem das Halbleiter-Material p-Typ GaN ist.
16. Ohmscher Kontakt zu einem Halbleiter, der auf einem Halbleiter-Material gebildet ist, umfassend eine Schicht aus p-Typ Halbleiter-Oxid und eine lei­ tende Schicht.
17. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem das Halbleiter-Material p-Typ AlxGayInzN mit 0 < x, y, z < 1 und x+y+z = 1 ist.
18. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem das p-Typ Halbleiter- Oxid eines von NiO, MnO, FeO, Fe2O3, CoO, CrO, Cr2O3, CrO2, CuO, Cu2O, SnO, Ag2O, CuAlO2, SrCu2O2, LaMnO3, YBa2Cu4O8, PdO ist.
19. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem die Schicht aus Halblei­ ter-Oxid eine einzelne Oxid-Schicht umfasst.
20. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem die Schicht aus Halblei­ ter-Oxid eine Vielzahl von Oxid-Schichten vom gleichen Leitungstyp um­ fasst.
21. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem die Schicht aus Halblei­ ter-Oxid eine Mischschicht aus verschiedenen Oxiden umfasst.
22. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem die Schicht aus Halblei­ ter-Oxid eine feste Lösungsschicht, bestehend aus verschiedenen Oxiden, umfasst.
23. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem die leitende Schicht eine einzelne Metallschicht umfasst.
24. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem die leitende Schicht eine Vielzahl von Metallschichten umfasst.
25. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 16, bei welchem die leitende Schicht ein transparenter leitender Film ist.
26. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 17, bei welchem das Halbleiter-Material p-Typ GaN ist.
27. Ohmscher Kontakt nach Anspruch 25, bei welchem der transparente leiten­ de Film ein leitendes Oxid ist, das Indium-Zinn-Oxid, ZnO und ZnO dotiert mit Ga, In, Al oder Ce, umfasst.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060439A1 (de) * 2000-12-05 2002-06-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Kontaktmetallisierung für GaN-basierende Halbleiterstrukturen und Verfahren zu deren Herstellung
WO2003107442A2 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Kopin Corporation Electrode for p-type gallium nitride-based semiconductors
US7002180B2 (en) 2002-06-28 2006-02-21 Kopin Corporation Bonding pad for gallium nitride-based light-emitting device

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020066578A (ko) * 2001-02-12 2002-08-19 광주과학기술원 질화물반도체 소자에 사용되는 오믹금속전극 제조방법
JP4581198B2 (ja) * 2000-08-10 2010-11-17 ソニー株式会社 窒化物化合物半導体層の熱処理方法及び半導体素子の製造方法
US6998281B2 (en) * 2000-10-12 2006-02-14 General Electric Company Solid state lighting device with reduced form factor including LED with directional emission and package with microoptics
US20040248335A1 (en) * 2001-01-09 2004-12-09 Ivan Eliashevich Electrode structures for p-type nitride semiconductores and methods of making same
JP3812366B2 (ja) * 2001-06-04 2006-08-23 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
JP3622200B2 (ja) * 2001-07-02 2005-02-23 ソニー株式会社 窒化物半導体の製造方法および半導体素子の製造方法
KR100467316B1 (ko) * 2002-03-20 2005-01-24 학교법인 포항공과대학교 갈륨나이트라이드계 광소자의 ｐ형 오믹 전극 및 그 제조방법
KR100519753B1 (ko) * 2002-11-15 2005-10-07 삼성전기주식회사 ＧａＮ계 화합물 반도체가 사용된 발광소자의 제조방법
KR100612832B1 (ko) * 2003-05-07 2006-08-18 삼성전자주식회사 고성능의 질화갈륨계 광소자 구현을 위한 니켈계 고용체를 이용한 오믹 접촉 형성을 위한 금속박막 및 그 제조방법
KR100707167B1 (ko) * 2003-07-11 2007-04-13 삼성전자주식회사 고성능의 질화갈륨계 광소자 구현을 위한 ｐ형 열전산화물을 형성하는 2원계 및 3원계 합금 또는 고용체박막을 이용한 오믹접촉 형성을 위한 박막전극 및 그제조방법
KR100561841B1 (ko) * 2003-08-23 2006-03-16 삼성전자주식회사 고품위 발광다이오드 및 레이저 다이오드의 구현을 위한질화 갈륨을 포함하는 ｐ형 반도체의 오믹접촉형성을 위한투명박막전극
WO2005029598A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-31 Showa Denko K.K. Gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device and electrode for the same
KR100657909B1 (ko) * 2004-11-08 2006-12-14 삼성전기주식회사 화합물 반도체 소자의 전극 형성방법
KR100878433B1 (ko) * 2005-05-18 2009-01-13 삼성전기주식회사 발광소자의 오믹컨택층 제조방법 및 이를 이용한발광소자의 제조방법
CN101286529A (zh) * 2007-04-13 2008-10-15 群康科技(深圳)有限公司 薄膜晶体管、薄膜晶体管制造方法及液晶显示面板
MX2010003227A (es) * 2007-09-25 2010-04-07 First Solar Inc Dispositivos fotovoltaicos que incluyen una capa interfacial.
DE102009000027A1 (de) * 2009-01-05 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung von feinen Strukturen in Dickschichten mittels Diffusion
JP5564815B2 (ja) * 2009-03-31 2014-08-06 サンケン電気株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US20150037917A1 (en) * 2012-04-24 2015-02-05 Panasonic Corporation Method for manufacturing light-emitting element
US9453878B2 (en) 2013-02-26 2016-09-27 Globalfoundries Inc. Characterization of interface resistance in a multi-layer conductive structure
JP6281383B2 (ja) * 2014-04-02 2018-02-21 株式会社デンソー 半導体素子
KR101980270B1 (ko) * 2017-06-13 2019-05-21 한국과학기술연구원 P형 반도체의 오믹 컨택 형성을 위한 페이스트 및 이를 이용한 p형 반도체의 오믹 컨택 형성 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3902484C2 (de) * 1988-01-28 1994-07-07 Ngk Insulators Ltd Keramischer elektrischer Heizkörper und dessen Verwendung
EP0698490B1 (de) * 1994-08-25 1999-06-16 Seiko Epson Corporation Flüssigkeitsstrahlkopf

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1503411A (en) * 1976-01-16 1978-03-08 Nat Res Dev Gaas mosfet
JPS58204572A (ja) 1982-05-24 1983-11-29 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置
US4521800A (en) 1982-10-15 1985-06-04 Standard Oil Company (Indiana) Multilayer photoelectrodes utilizing exotic materials
US5603983A (en) * 1986-03-24 1997-02-18 Ensci Inc Process for the production of conductive and magnetic transitin metal oxide coated three dimensional substrates
US5501744A (en) * 1992-01-13 1996-03-26 Photon Energy, Inc. Photovoltaic cell having a p-type polycrystalline layer with large crystals
IT1259611B (it) * 1992-02-20 1996-03-25 Fosber Srl Raccoglitore impilatore per fogli di materiale laminare
US5561082A (en) * 1992-07-31 1996-10-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for forming an electrode and/or wiring layer by reducing copper oxide or silver oxide
EP0622858B2 (de) * 1993-04-28 2004-09-29 Nichia Corporation Halbleitervorrichtung aus einer galliumnitridartigen III-V-Halbleiterverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5550081A (en) * 1994-04-08 1996-08-27 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Method of fabricating a semiconductor device by oxidizing aluminum-bearing 1H-V semiconductor in water vapor environment
US5481122A (en) * 1994-07-25 1996-01-02 Industrial Technology Research Institute Surface light emitting diode with electrically conductive window layer
US5566045A (en) * 1994-08-01 1996-10-15 Texas Instruments, Inc. High-dielectric-constant material electrodes comprising thin platinum layers
US5504041A (en) * 1994-08-01 1996-04-02 Texas Instruments Incorporated Conductive exotic-nitride barrier layer for high-dielectric-constant materials
US5554564A (en) * 1994-08-01 1996-09-10 Texas Instruments Incorporated Pre-oxidizing high-dielectric-constant material electrodes
US5739554A (en) * 1995-05-08 1998-04-14 Cree Research, Inc. Double heterojunction light emitting diode with gallium nitride active layer
US5614727A (en) 1995-06-06 1997-03-25 International Business Machines Corporation Thin film diode having large current capability with low turn-on voltages for integrated devices
US5565422A (en) * 1995-06-23 1996-10-15 The Procter & Gamble Company Process for preparing a free-flowing particulate detergent composition having improved solubility
US5798537A (en) * 1995-08-31 1998-08-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Blue light-emitting device
US5760423A (en) * 1996-11-08 1998-06-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device, electrode of the same device and method of manufacturing the same device
JP3499385B2 (ja) * 1996-11-02 2004-02-23 豊田合成株式会社 ３族窒化物半導体の電極形成方法
EP0841707A3 (de) * 1996-11-11 2000-05-03 Sony Corporation Licht-emittierende Halbleitervorrichtung, Herstellungsverfahren und Vorrichtung zur optischen Aufzeichnung/Wiedergabe
JPH10233529A (ja) 1997-02-14 1998-09-02 Hewlett Packard Co <Hp> 窒化物半導体素子およびその製造方法
JPH10233382A (ja) 1997-02-17 1998-09-02 Hewlett Packard Co <Hp> 半導体の表面清浄方法
JPH10270758A (ja) * 1997-03-26 1998-10-09 Toyoda Gosei Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体素子
JPH10270578A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Seiko Instr Inc 半導体装置及びその製造方法
US6268618B1 (en) * 1997-05-08 2001-07-31 Showa Denko K.K. Electrode for light-emitting semiconductor devices and method of producing the electrode

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3902484C2 (de) * 1988-01-28 1994-07-07 Ngk Insulators Ltd Keramischer elektrischer Heizkörper und dessen Verwendung
EP0698490B1 (de) * 1994-08-25 1999-06-16 Seiko Epson Corporation Flüssigkeitsstrahlkopf

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060439A1 (de) * 2000-12-05 2002-06-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Kontaktmetallisierung für GaN-basierende Halbleiterstrukturen und Verfahren zu deren Herstellung
WO2003107442A2 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 Kopin Corporation Electrode for p-type gallium nitride-based semiconductors
WO2003107442A3 (en) * 2002-06-17 2004-09-02 Kopin Corp ELECTRODE FOR P-TYPE GALLIUM NITRIDE SEMICONDUCTORS
US7002180B2 (en) 2002-06-28 2006-02-21 Kopin Corporation Bonding pad for gallium nitride-based light-emitting device

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Publication number Publication date
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