JP2000082843A - 窒化ガリウム系化合物半導体素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触抵抗率を低下させること。 【解決手段】サファイア基板１の上、順次、AlN から成
るバッファ層２、シリコン(Si)ドープのGaN から成る高
キャリア濃度ｎ⁺ 層３、Siドープのｎ型Al_0.07Ga_0.93N
から成るｎクラッド層４、Siドープのｎ型GaN からなる
ｎガイド層５、膜厚約 4nmのGa_0.97In_0.03N から成るバ
リア層６２と膜厚約 2nmのGa_0.9In_0.1N から成る井戸層
６１とが交互に積層され、最上層を膜厚約 4nmのGa_0.97
In_0.03N とする多重量子井戸構造(MQW) の活性層６、Mg
ドープGaN から成るｐガイド層７、MgドープAl_0.07Ga
_0.93N から成るｐクラッド層８、MgドープGaN から成る
ｐコンタクト層９が形成されている。電極１０を、膜厚
20nmのタンタル(Ta)から成る第１金属層１０ａと、その
第１金属層１０ａに接合する膜厚80nmのチタン(Ti)から
成る第２金属層１０ｂとから成る電極が形成する。この
電極は熱処理により抵抗率が低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ｐ型の窒化ガリウ
ム系化合物半導体に対し接触抵抗率の小さな電極を備え
た素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、化合物半導体においては、その半
導体表面に金属を形成しただけではオーミックコンタク
トが得られないので、熱処理による合金化処理を行うこ
とにより、金属を半導体内に拡散させてオーミックコン
タクトを得るようにしている。ｐ型の窒化ガリウム(Ga
N) 系化合物半導体においては、熱処理、電子線照射等
の低抵抗化処理を行っても、その抵抗率はｎ型のGaN 系
化合物半導体の抵抗率に比べて高いため、ｐ型層内での
横方向への電流の広がりがほとんどなく、電極直下しか
発光しない。

【０００３】そのため、ニッケル(Ni)と金(Au)を各々数
十Å積層させ、熱処理して形成した透光性とオーミック
特性とを有した電流拡散電極が提案されている（特開平
６−３１４８２２号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ニッケル(Ni)
と金(Au)の２重層構造の電極においても、ｐ型窒化ガリ
ウム系化合物半導体に対する接触抵抗率は 2×10^-3Ωcm
² とまだ大きい。そのために、窒化ガリウム系化合物半
導体素子の駆動電圧が大きくなるという問題がある。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、ｐ型窒化ガリウム系化
合物半導体に対して接触抵抗率の小さい電極を形成する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記の課題
を解決するために、請求項１に記載の手段を採用するこ
とができる。この手段によると、ｐ型の窒化ガリウム系
化合物半導体上に少なくともタンタル(Ta)とチタン(Ti)
とを積層して電極を形成し、熱処理することで、接触抵
抗率は 6×10^-5Ωcm² が得られ、従来のNi/Au 電極の接
触抵抗率に比べて、２桁程小さくなった。接触抵抗率の
低下は、発熱をおさえ、素子の寿命向上に大きく寄与す
る。

【０００７】請求項２に記載の手段によれば、熱処理温
度は、300 ℃〜800 ℃の範囲が望ましい。又、熱処理時
間は5 〜20分が望ましい。

【０００８】請求項３に記載の手段によれば、タンタル
(Ta)とチタン(Ti)との積層からなる電極の膜厚に対する
タンタル(Ta)の膜厚の比は0.1 以上0.9 以下が望まし
い。

【０００９】請求項４に記載の手段によれば、タンタル
(Ta)とチタン(Ti)との積層からなる電極の膜厚に対する
タンタル(Ta)の膜厚の比は0.2 以上0.8 以下が更に望ま
しい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図１は、本発明を具体的な第１の実
施例にかかる、サファイア基板１上に形成されたGaN 系
化合物半導体で形成されたレーザダイオード１００の模
式的な断面構成図である。

【００１１】図１において、レーザダイオード１００
は、サファイア基板１を有しており、そのサファイア基
板１上に30nmのAlN のバッファ層２が形成されている。
そのバッファ層２の上には、順に、膜厚約 5μm 、電子
密度 1×10¹⁸/cm³のシリコン(Si)ドープGaN から成る高
キャリア密度ｎ⁺ 層３、膜厚約 0.6μm 、電子密度 1×
10¹⁸/cm³のシリコン(Si)ドープのAl_0.07Ga_0.93N から成
るｎクラッド層４、膜厚80nm、電子密度 1×10¹⁸/cm³の
シリコン(Si)ドープGaN からなるｎガイド層５が形成さ
れている。ｎガイド層５の上には、膜厚約 4nmのGa_0.97
In_0.03N から成るバリア層６２と膜厚約 2nmのGa_0.9In
_0.1N から成る井戸層６１とが交互に積層され、最上層
を膜厚約 4nmのGa_0.97In_0.03N から成るバリア層６２と
する多重量子井戸構造(MQW) の活性層６が形成されてい
る。バリア層６２は６層、井戸層６１は５層である。そ
して、その活性層６の上に、膜厚80nm、ホール密度 3×
10¹⁷/cm³のマグネシウム(Mg)ドープGaN から成るｐガイ
ド層７、膜厚 600nm、ホール密度 3×10¹⁷/cm³、マグネ
シウム(Mg)ドープAl_0.07Ga_0.93N から成るｐクラッド層
８、膜厚 200nm、ホール密度 1×10¹⁸/cm³、マグネシウ
ム(Mg)ドープGaN から成るｐコンタクト層９が形成され
ている。そして、ｐコンタクト層９上に本発明に係る２
層の金属層からなる電極１０が形成されている。又、ｎ
⁺ 層３上にはバナジウム(V) 及びAlから成る電極１１が
形成されている。

【００１２】次に、この構造のレーザダイオード１００
の製造方法について説明する。上記レーザダイオード１
００は、有機金属化合物気相成長法（以下「MOVPE 」と
示す）による気相成長により製造された。用いられたガ
スは、NH₃ とキャリアガスH₂又はN₂とトリメチルガリウ
ム(Ga(CH₃)₃)（以下「TMG 」と記す）とトリメチルアル
ミニウム(Al(CH₃)₃)（以下「TMA 」と記す）とトリメチ
ルインジウム(In(CH₃)₃)（以下「TMI 」と記す）とシラ
ン(SiH₄)とシクロペンタジエニルマグネシウム(Mg(C
₅H₅)₂) （以下「CP₂Mg 」と記す）である。

【００１３】まず、サファイア基板１上にH₂、NH₃ 及び
TMA を供給してAlN のバッファ層２を約30nmの膜厚に形
成した。次に、H₂、NH₃ 、TMG 、及びH₂ガスにて 0.86p
pmに希釈されたシラン(SiH₄)を導入し、膜厚約 5μm 、
電子密度 1×10¹⁸/cm³、シリコン(Si)ドープGaN からな
るｎ⁺ 層３を形成した。

【００１４】上記のｎ⁺ 層３を形成した後、H₂、NH₃ 、
TMA 、TMG 、及びH₂ガスにて 0.86ppmに希釈されたシラ
ン(SiH₄)を導入し、膜厚 600nm、電子密度 1×10¹⁸/c
m³、シリコン(Si)ドープAl_0.07Ga_0.93N からなるｎクラ
ッド層４を形成した。次に、H₂、NH₃ 、TMG 、及びH₂ガ
スにて 0.86ppmに希釈されたシラン(SiH₄)を導入し、膜
厚80nm、電子密度 1×10¹⁸/cm³のシリコン(Si)ドープGa
N からなるｎガイド層５を形成した。

【００１５】次に、N₂又はH₂、NH₃ 、TMG 及びTMI を供
給して、膜厚約 4nmのGa_0.97In_0.03N から成るバリア層
６２を形成した。次に、N₂又はH₂、NH₃ 、TMG 及びTMI
を供給して、膜厚約 2nmのGa_0.9In_0.1N から成る井戸層
６１を形成した。さらに、バリア層６２と井戸層６１を
同一条件で５周期形成し、最上層には膜厚約 4nmのGa
_0.97In_0.03N から成るバリア層６２を形成した。このよ
うにしてMQW 構造の活性層６を形成した。

【００１６】続いて、N₂又はH₂、NH₃ 、TMG 及びCp₂Mg
を導入して、膜厚約80nmのマグネシウム(Mg)ドープGaN
からなるｐガイド層７を形成した。次に、、N₂又はH₂、
NH₃、TMA 、TMG 及びCp₂Mg を導入して、膜厚約 600nm
のマグネシウム(Mg)ドープのAl_0.07Ga_0.93N からなるｐ
クラッド層８を形成した。次に、N₂又はH₂、NH₃ 、TMG
及びCp₂Mg を導入して、膜厚約 100nmのマグネシウム(M
g)ドープのGaN からなるｐコンタクト層９を形成した。

【００１７】次に、電子線照射装置を用いて、ｐコンタ
クト層９、ｐクラッド層８及びｐガイド層７に一様に電
子線を照射した。電子線の照射により、ｐコンタクト層
９、ｐクラッド層８及びｐガイド層７はそれぞれ、ホー
ル密度 1×10¹⁸/cm³、 3×10¹⁷/cm³、 3×10¹⁷/cm³とな
った。このようにして多層構造のウエハを形成すること
ができた。

【００１８】次に、電極の形成方法について説明する。
ｎ⁺ 層３上に電極を形成するために、ｐコンタクト層９
の上にエッチングマスクを形成し、所定領域のマスクを
除去して、マスクで覆われていない部分のｐコンタクト
層９、ｐクラッド層８、ｐガイド層７、活性層６、ｎガ
イド層５、ｎクラッド層４、ｎ⁺ 層３の一部を塩素を含
むガスによる反応性イオンエッチングによりエッチング
して、ｎ⁺ 層３の表面を露出させた。このｎ⁺ 層３の露
出面上に、膜厚20nmのバナジウム(V) と膜厚 1.8μm の
Al又はAl合金を電子ビーム法により蒸着し、電極１１を
形成する。一方、ｐコンタクト層９上の電極形成部分
に、膜厚20nmのタンタル(Ta)から成る第１金属層１０ａ
と、膜厚80nmのチタン(Ti)から成る第２金属層１０ｂを
電子ビーム法により順次積層し、二重層電極１０が形成
される。

【００１９】電極１０、１１の形成の後、試料雰囲気を
真空ポンプで排気し、 5×10^-6Torr以下の真空度におい
て、その状態で雰囲気温度を約 800℃にして、15分程度
加熱し、コンタクト層９と第１金属層１０ａ、第２金属
層１０ｂとの合金化処理、及び電極１１とｎ⁺ 層３との
合金化処理を行った。

【００２０】上記のようにして製造された電極１０の接
触抵抗率をＴＬＭ法（伝送線路モデルによる方法）によ
り測定した。その結果、接触抵抗率は 6×10^-5Ωcm² が
得られ、その経時変化においても劣化は見られなかっ
た。また、上記レーザダイオードにおけるしきい値を５
％程度低減することができた。

【００２１】図２は、本発明の第２の実施例にかかる、
サファイア基板１１上に形成されたGaN 系化合物半導体
で形成されたフリップチップ型発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）１０１の模式的な断面構成図である。尚、酸化珪素
の保護層は図示していない。

【００２２】サファイア基板１１の上には窒化アルミニ
ウム(AlN) から成る膜厚約25nmのバッファ層１２が設け
られ、その上にシリコン(Si)ドープのGaN から成る膜厚
約 4.0μm の高キャリア濃度ｎ⁺ 層１３が形成されてい
る。この高キャリア濃度ｎ⁺層１３の上にSiドープのｎ
型GaN から成る膜厚約 0.5μm のクラッド層１４が形成
されている。

【００２３】そして、クラッド層１４の上に膜厚約35Å
のGaN から成るバリア層１５１と膜厚約３５ÅのIn_0.20
Ga_0.80N から成る井戸層１５２とが交互に積層された多
重量子井戸構造（ＭＱＷ）の発光層１５が形成されてい
る。バリア層１５１は６層、井戸層１５２は５層であ
る。発光層１５の上にはMgドープのｐ型Al_0.15Ga_0.85N
から成る膜厚約50nmのクラッド層１６が形成されてい
る。さらに、クラッド層１６の上には濃度 1×10¹⁹/cm³
にMgが添加され、ホール濃度 6×10¹⁷/cm³のｐ型GaN か
ら成る膜厚約100nm のコンタクト層１７が形成されてい
る。

【００２４】又、コンタクト層１７の上には金属蒸着に
よる透光性の電流拡散電極１８Ａが、エッチングにより
一部露出されたｎ⁺ 層１３上には電極１８Ｂが形成され
ている。電極１８Ａは、コンタクト層１７に接合する膜
厚20nmのタンタル(Ta)から成る第１金属層８１と、その
第１金属層８１に接合する膜厚80nmのチタン(Ti)から成
る第２金属層８２とで構成されている。電極１８Ｂは膜
厚200 Åのバナジウム(V) と膜厚 1.8μm のアルミニウ
ム(Al)又はアルミニウム合金で構成されている。

【００２５】次に、電極の形成方法について説明する。
ｎ⁺ 層１３上に電極を形成するために、コンタクト層１
７の上にエッチングマスクを形成し、所定領域のマスク
を除去して、マスクで覆われていない部分のコンタクト
層１７、クラッド層１６、発光層１５、クラッド層１
４、ｎ⁺ 層１３の一部を塩素を含むガスによる反応性イ
オンエッチングによりエッチングして、ｎ⁺ 層１３の表
面を露出させた。このｎ⁺ 層１３の露出面上に、膜厚 2
00Åのバナジウム(V) と膜厚 1.8μm のAl又はAl合金を
電子ビーム法により蒸着し、電極１８Ｂを形成する。

【００２６】次に、コンタクト層１７上の電極形成部分
に、膜厚20nmのTaから成る第１金属層８１と、膜厚80nm
のTiから成る第２金属層８２を電子ビーム法により順次
積層し、透光性の電極１８Ａが形成される。

【００２７】電極１８Ａ、１８Ｂの形成の後、試料雰囲
気を真空ポンプで排気した後に、 5×10^-6Torr以下の真
空度において、その状態で雰囲気温度を約 800℃にし
て、15分程度、加熱し、コンタクト層１７、クラッド層
１６をｐ型低抵抗化すると共にコンタクト層１７と第１
金属層８１、第２金属層８２との合金化処理、電極１８
Ｂとｎ⁺ 層１３との合金化処理を行った。

【００２８】上記のようにして製造された電極１８Ａの
接触抵抗率をＴＬＭ法（伝送線路モデルによる方法）に
より測定した。その結果、接触抵抗率は 6×10^-5Ωcm²
が得られた。又、上記のＬＥＤ１０１における駆動電圧
は4V未満であり、経時変化においても劣化は見られなか
った

【００２９】次に、ｐ層に各種材料の電極及び膜厚の異
なる金属２層を形成し、 800℃で熱処理時間を変化させ
て電極を形成し、ＴＬＭ法により接触抵抗率を測定し
た。その結果を図３に示す。第１金属層をタンタル(Ta)
で膜厚20nm、第２金属層をチタン(Ti)で膜厚80nmとした
場合には、熱処理時間に対して接触抵抗率は曲線Ａで示
す特性で変化した。約10分で接触抵抗率の減少率が小さ
くなり、 6×10^-5Ωcm²の値に飽和しているのが理解さ
れる。タンタル(Ta)の膜厚40nm、チタン(Ti)の膜厚60nm
の場合には、熱処理時間に対して接触抵抗率は曲線Ｂで
示す特性で変化した。約20分で接触抵抗率は、 6×10^-5
Ωcm² に達しているのが理解される。

【００３０】これに対して、タンタル(Ta)単層、及び、
チタン(Ti)単層で電極を形成した場合には、それぞれ、
15分、20分の熱処理を行っても、接触抵抗率の低下は見
られなかった。又、第１金属層をニッケル(Ni)で膜厚10
nm、第２金属層を金(Au)で膜厚40nmとした場合には、熱
処理時間を増加させても、接触抵抗率は 2×10^-3Ωcm²
と一定で低下しないことが理解される。

【００３１】次に、タンタル(Ta)及びチタン(Ti)の膜厚
の接触抵抗率に対する影響を詳しく調べた。ｐ層に各種
材料の電極及び膜厚の異なる金属層を形成し、 800℃で
20分処理して電極を形成し、ＴＬＭ法により接触抵抗率
を測定した。タンタル(Ta)単層、チタン(Ti)単層、及
び、第１金属層をタンタル(Ta)、第２金属層をチタン(T
i)で電極を形成した場合の、それぞれの膜厚と接触抵抗
率の関係を図４に示す。タンタル(Ta)単層、チタン(Ti)
単層の場合は接触抵抗率は10^-3〜10^-2Ωcm² であるが、
第１金属層をタンタル(Ta)、第２金属層をチタン(Ti)で
合計100nm の膜厚に形成した場合、いずれも 3〜6 ×10
^-5Ωcm² と接触抵抗率が著しく低下した。尚このとき、
第１金属層のタンタル(Ta)の膜厚の割合は、タンタル(T
a)チタン(Ti)の二重層電極の全体の膜厚の20〜80％であ
る。

【００３２】更に、タンタル(Ta)単層、チタン(Ti)単
層、及び、第１金属層をタンタル(Ta)、第２金属層をチ
タン(Ti)でｐ層に電極を形成した場合の、電極抵抗の経
日変化を調べた。図５に、各々の電極抵抗の初期値を１
とした結果を示す。なお、このれらデータは、電極をそ
れぞれ、タンタル(Ta)単層は電極膜厚50nm、チタン(Ti)
単層は電極膜厚50nm、第１金属層をタンタル(Ta)の膜厚
60nm、第２金属層をチタン(Ti)の膜厚40nmで形成したも
のである。

【００３３】図５から、タンタル(Ta)単層、及び、チタ
ン(Ti)単層の電極抵抗の経日変化が著しく大きいことが
判る。タンタル(Ta)単層の膜厚50nmの電極の場合には 7
日後には初期値の11倍、チタン(Ti)単層の膜厚50nmの電
極の場合には 6日後には初期値の 7倍となった。一方、
第１金属層をタンタル(Ta)、第２金属層をチタン(Ti)で
ｐ層に電極を形成した場合には 8日後でも初期値の２倍
どまり、12日後でも 3倍にとどまった。ここから、タン
タル(Ta)単層、又は、チタン(Ti)単層の電極の抵抗値の
経日変化に比較し、第１金属層をタンタル(Ta)、第２金
属層をチタン(Ti)で形成した電極抵抗の経日変化は著し
く小さいことが判った。

【００３４】以上の実施例では、電極１０を２層構造と
しているが、３層以上の積層構造としてもよい。又、上
記実施例において、合金化処理の加熱温度を800 ℃とし
たが、300 〜800 ℃の範囲で使用可能であり。望ましく
は450 〜650 ℃の範囲がよい。300 ℃未満で熱処理され
ると電極は低接触抵抗率を示さず、800 ℃より著しく高
い温度で熱処理されると電極の表面モフォロジーが悪化
し、この後のワイヤボンディング工程においてボンディ
ング不良の原因になる。このため、熱処理温度は300 〜
800 ℃の範囲がよい。

【００３５】熱処理時間は 5〜20分が望ましい。図２か
ら、タンタル(Ta)の膜厚20nm/ チタン(Ti)の膜厚80nmと
した場合には、５分以上で接触抵抗率の低下が見られ、
9分以上で接触抵抗率の減少が飽和しているのが分か
る。又、タンタル(Ta)の膜厚40nm/ チタン(Ti)の膜厚60
nmの場合には、熱処理時間１５分経過後から接触抵抗率
の低下が見られ、接触抵抗率の低下は20分以上で飽和す
る。よって、熱処理時間は 5〜20分が望ましい。

【００３６】又、第１金属層のタンタル(Ta)の膜厚の割
合は、電極の全体の膜厚の10〜90％の範囲が望ましい。
更に望ましくは、第１金属層のタンタル(Ta)の膜厚の割
合は、電極の全体の膜厚の20〜80％の範囲である。タン
タル(Ta)の膜厚の割合が大きくなるに従って、接触抵抗
率を所定値にさせるに必要な熱処理時間が長くなる。タ
ンタル(Ta)の膜厚が10％よりも小さくても、又、90％よ
り大きくても接触抵抗率は 1×10^-3Ωｃｍ² 以上となり
望ましくない。

【００３７】上記の第１、第２実施例では、レーザダイ
オード１００の発光層６及びフリップチップ型発光ダイ
オード（ＬＥＤ）の発光層１５はＭＱＷ構造としたが、
ＳＱＷやGa_1-X In_X N (0≦X ≦1)等から成る単層、その
他、任意の混晶比の４元系のAl_Y Ga_1-X-Y In_X N (0≦X,
Y,X+Y ≦1)としても良い。又、ｐ型不純物としてMgを用
いたが、これに代えて、ベリリウム(Be)、カルシウム(C
a)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、カ
ドミウム(Cd)などの２族元素を用いてもよい。又、第１
金属層１０ａと第２金属層１０ｂとを合わせた電極１０
の膜厚或いは第１金属層８１と第２金属層８２とを合わ
せた電極１８の膜厚は、5 〜200 nmの膜厚に形成されて
いればよい。又、本発明は、他の発光素子や受光素子に
適用できると共に、その他の窒化ガリウム系化合物半導
体素子の展開が予想される高温デバイスやパワーデバイ
ス等の電子デバイスにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的な第１の実施例に係わる窒化ガ
リウム系化合物半導体素子の構成を示した模式図。

【図２】本発明の具体的な第２の実施例に係わる窒化ガ
リウム系化合物半導体素子の構成を示した模式図。

【図３】各種の電極の接触抵抗率と熱処理時間との関係
を示した測定図。

【図４】電極を構成する金属層の膜厚と接触抵抗率との
関係を示した測定図。

【図５】各種の電極の抵抗値の経日変化を示した測定
図。

【符号の説明】

１、１１ サファイア基板 ２、１２ バッファ層 ３、１３ 高キャリア濃度ｎ⁺ 層 ４、１４ ｎクラッド層 ５ ｎガイド層 ６、１５ 発光層 ７ ｐガイド層 ８、１６ ｐクラッド層 ９、１７ ｐコンタクト層 １０、１１０、１８Ａ、１８Ｂ 電極 １０ａ、８１ 第１金属層 １０ｂ、８２ 第２金属層 １００ レーザダイオード １０１ フリップチップ型発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 康夫 京都府京都市伏見区深草西伊達町官有地深 草合同宿舎423号室 (72)発明者 村上 正紀 京都府京田辺市薪長尾谷22番地の32 Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA21 CA04 CA05 CA34 CA46 CA49 CA57 CA65 CA74 CA82 CA92 CA98 5F073 AA55 AA61 CA02 CA07 CB05 CB07 CB14 CB22 DA05 DA21 EA29

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体を有
   する素子において、 前記ｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体上に形成された
   少なくともタンタル(Ta)とチタン(Ti)との積層からなる
   電極を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半
   導体素子。
2. 【請求項２】 少なくともタンタル(Ta)とチタン(Ti)と
   の積層の後、３００℃〜８００℃の範囲で熱処理をする
   ことを特徴とする請求項１に記載の窒化ガリウム系化合
   物半導体素子。
3. 【請求項３】 タンタル(Ta)とチタン(Ti)との積層から
   なる電極の膜厚に対するタンタル(Ta)の膜厚の比が0.1
   以上0.9 以下であることを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載の窒化ガリウム系化合物半導体素子。
4. 【請求項４】 タンタル(Ta)とチタン(Ti)との積層から
   なる電極の膜厚に対するタンタル(Ta)の膜厚の比が0.2
   以上0.8 以下であることを特徴とする請求項１又は請求
   項２に記載の窒化ガリウム系化合物半導体素子。