JP2001015852A

JP2001015852A - ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層上の電極構造とその形成方法

Info

Publication number: JP2001015852A
Application number: JP2000125121A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Takatani; 邦啓高谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層上で安定した
低抵抗と高い密着強度を有する電極構造を提供する。【解決手段】ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層上の電極
構造は、その半導体層上に順次積層された第１、第２お
よび第３の電極層（１０２，１０３，１０４）を含み、
第１電極層（１０２）はＴｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｖ，Ｎｂ，
Ｔａ，Ｃｒ，ＷおよびＳｃからなる第１金属グループか
ら選択された少なくとも１種類を含み、第２金属層（１
０３）はＮｉ，ＰｄおよびＣｏからなる第２金属グルー
プから選択された少なくとも１種類を含み、そして第３
電極層（１０４）はＡｕを含むことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば半導体レ
ーザダイオードに代表されるようなＩＩＩ族窒化物半導
体装置における電極構造の改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＩＩ族窒化物半導体であって、たとえ
ばＩｎ_xＧａ_yＡｌ_zＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦
ｘ＜１、０＜ｙ≦１、０≦ｚ＜１）で表わされるＧａＮ
系化合物半導体は、大きなエネルギバンドギャップや高
い熱的安定性を有し、またその組成を調節することによ
ってバンドギャップ幅を制御することも可能である。し
たがって、ＧａＮ系半導体は、発光素子や高温デバイス
をはじめとして、さまざまな半導体デバイスに応用可能
な材料として期待されている。なかでも、ＧａＮ系材料
を用いた発光ダイオード（ＬＥＤ）では、青から緑の光
波長域で数ｃｄ級の光度を有するデバイスが既に開発さ
れて実用化されている。今後はさらに、長波長の光用の
ＬＥＤを得て、ＬＥＤディスプレイをフルカラー化する
ことや、ＧａＮ系材料を用いたレーザダイオード（Ｌ
Ｄ）の実用化が、研究開発の目標になりつつある。

【０００３】図７は、ＧａＮ系材料を用いた半導体デバ
イスにおいて、従来から用いられているｐ型電極の構造
を模式的な断面図で示している。このｐ型電極において
は、ｐ型ＧａＮからなるｐ型ＧａＮコンタクト層５０１
上にＮｉの金属層５０２を堆積して窒素雰囲気中で５０
０℃において１０分間アニールすることによって、Ｇａ
Ｎコンタクト層５０１とＮｉ層５０２との拡散反応によ
る中間層５０４が形成されている。Ｎｉ層５０２上に
は、さらに、ワイヤボンディングまたはデバイスの装着
のための表面電極層５０３が積層されている。この表面
電極層５０３の材料としては、Ａｕなどが用いられる場
合が多い。

【０００４】このような電極構造において、中間層５０
４は、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０１とＮｉ層５０２が
直接接触した場合に界面に生じるショットキー障壁を緩
和させる効果をもたらす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
例示されているような従来技術によるｐ型ＧａＮ系コン
タクト層上のｐ型電極においては、そのオーミック特性
に不安定性があり、比コンタクト抵抗値も比較的高くて
約１０^-2Ωｃｍ²程度の範囲内にあるという課題があ
る。たとえば、半導体レーザのｐ型電極に必要とされる
比コンタクト抵抗値は約１０^-3Ωｃｍ²程度以下であ
り、これを従来技術で達成することは困難である。

【０００６】そこで本発明者が従来技術によるｐ型電極
構造を詳細に検討した結果、図７において形成される中
間層５０４の主な成分はＧａとＮｉの化合物（Ｇａ‐Ｎ
ｉ化合物；以下、元素Ｘと元素Ｙの化合物をＸ−Ｙ化合
物と表記する）からなることがわかった。

【０００７】また、中間層５０４の特性は、ｐ型ＧａＮ
コンタクト層５０１の表面状態、そのｐ型ＧａＮコンタ
クト層５０１とＮｉ層５０２との間の界面反応の進行具
合、さらにはアニール温度などによって影響を受けやす
く、そのような中間層５０４を含むｐ型電極では安定し
た一定の電極特性を得ることが困難であることも明らか
になった。特に、中間層５０４の形成が不十分な場合に
は、ｐ型電極とｐ型ＧａＮコンタクト層５０１との間の
密着強度に著しい低下を生じ、半導体デバイスをステム
などと電気的に連結するためのワイヤボンディング時に
電極の剥がれが頻発することもわかった。

【０００８】さらに、中間層５０４の内部には、主要成
分としてのＧａ−Ｎｉの化合物以外にＮｉ−Ｎの化合物
も形成されていることもわかった。このＮｉ−Ｎの化合
物のためのＮの供給源は、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０
１である。すなわち、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０１中
のＮ原子が中間層５０４中に吸出され、ｐ型ＧａＮコン
タクト層５０１の表面近傍が高抵抗層（またはｎ型層）
に変質し、その結果としてｐ型電極構造の高抵抗化を引
起こすことも明らかになった。

【０００９】本発明者が明らかにした上述のような先行
技術における課題に鑑み、本発明は、ｐ型のＩＩＩ族窒
化物半導体層上で安定した低抵抗と高い密着強度を有す
る電極構造を高い歩留まりで提供することを目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ｐ型の
ＩＩＩ族化合物半導体層上の電極構造は、半導体層上に
順次積層された第１、第２および第３の電極層を含み、
第１電極層はＴｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｗ、およびＳｃからなる第１金属グループから選択
された少なくとも１種類を含み、第２電極層はＮｉ、Ｐ
ｄ、およびＣｏからなる第２金属グループから選択され
た少なくとも１種類を含み、そして第３電極層はＡｕを
含むことを特徴としている。

【００１１】このような電極構造において、第１電極層
に含まれるたとえばＴｉはたとえばｎ型ＧａＮ層に対す
るｎ型電極構造において用いられてきた金属であり、ｐ
型ＧａＮ層上にＴｉ層を単体で形成すれば、それはショ
ットキー電極としてふるまう。しかし、たとえばＮｉを
含む第２電極層とｐ型ＧａＮ層との界面に第１電極層と
してＴｉを均一に少量用いることによって、この少量の
Ｔｉがほとんどショットキー効果を生じることなく界面
反応促進剤として作用することが明らかになった。

【００１２】その結果、ｐ型電極構造において、良好な
オーミックコンタクトを得るために施されるアニール温
度が従来に比べて１００〜２００℃程度低温化され得る
とともに、小さな比コンタクト抵抗値と高い密着強度が
得られることがわかった。

【００１３】第１電極層の厚さは１〜５００ｎｍの範囲
内にあり、第２電極層の厚さは５ｎｍ以上であり、そし
て第３電極層の厚さが５０ｎｍ以上であることが好まし
い。

【００１４】オーミック化の熱処理の後において、第１
電極層は第１金属グループに含まれる金属の窒化物を含
むとともに、第２金属グループに含まれる金属とＧａと
の化合物をも含んでいる。

【００１５】本発明によればまた、ｐ型のＩＩＩ族窒化
物半導体層上の電極構造の形成方法において、Ｔｉ、Ｈ
ｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、およびＳｃから
なる第１金属グループから選択された少なくとも１種類
を含む第１電極層を半導体層上に堆積し、Ｎｉ、Ｐｄ、
およびＣｏからなる第２金属グループから選択された少
なくとも１種類を含む第２の電極層を第１電極層上に堆
積し、そしてＡｕを含む第３の電極層を第２電極層上に
堆積する工程を含んでいることを特徴としている。

【００１６】こうして第１から第３の電極層が堆積され
た後に、その電極構造は、Ｎ₂雰囲気中、Ａｒ雰囲気
中、または真空中で３００〜７００℃の範囲内の温度の
もとでオーミック化のために熱処理される。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の具体例とし
て以下の実施例１と２が試みられるとともに、それらに
関連する事項も検討された。実施例１はｐ型ＧａＮコン
タクト層上に順次積層されたＴｉ層、Ｎｉ層、およびＡ
ｕ層を含むＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造に関するものであ
り、実施例２はＮｉ層の代わりにＰｄ層を用いたＡｕ／
Ｐｄ／Ｔｉ電極構造に関するものである。

【００１８】（実施例１）図１の模式的な断面図を参照
して、まず、任意の半導体デバイスに含まれるｐ型のＩ
ＩＩ族窒化物半導体のコンタクト層１０１として、サフ
ァイア基板上にｐ型ＧａＮ層が形成された。このｐ型Ｇ
ａＮ層１０１を形成するために、有機金属気相成長（Ｍ
ＯＣＶＤ）法によって、ＭｇをドープしたＧａＮ層がエ
ピタキシャル成長させられた。ＧａＮ層１０１には１０
¹⁹／ｃｍ³のＭｇが添加されており、Ｎ₂雰囲気下でのア
ニールによるｐ型化処理後に、ｐ型ＧａＮ層１０１は
１．５×１０¹⁷／ｃｍ³のキャリア濃度を示した。

【００１９】その後、サファイア基板は電子ビーム（Ｅ
Ｂ）真空蒸着装置内に配置され、ｐ型ＧａＮコンタクト
層１０１上の第１、第２および第３の電極層１０２、１
０３、１０４として、厚さ５ｎｍのＴｉ層、厚さ１５ｎ
ｍのＮｉ層、および厚さ２００ｎｍのＡｕ層がそれぞれ
堆積された。

【００２０】最後に、サファイア基板上の電極構造全体
をＮ₂雰囲気下において約４００℃でアニールすること
によって、第１実施例による電極構造が完成させられ
た。

【００２１】図２において、本発明を利用して完成され
た電極構造が模式的な断面図で示されている。実施例１
において４００℃でアニールされた後の電極構造を詳細
に調べたところ、サファイア基板上では下から順にｐ型
ＧａＮ層１０１、Ｔｉ−Ｎ化合物とＮｉ−Ｇａ化合物と
の混合物層１０２Ａ、Ｎｉ層１０３、そしてＡｕ層１０
４からなっていることが明らかになった。他方、４００
℃でのアニール前の電極断面構造では、Ｔｉ−Ｎ化合物
とＮｉ−Ｇａ化合物はほとんど検出されなかった。この
ことから、これらＴｉ−ＮとＮｉ−Ｇａの２種類の化合
物は、４００℃におけるオーミック化アニール工程中の
反応によって形成されているものであると考えられる。

【００２２】前述のように、従来の電極構造においてｐ
型ＧａＮコンタクト層５０１とＮｉ層５０２との間に形
成されるＮｉ−Ｎ化合物は、その電極構造の高抵抗化や
不安定性の要因となる。しかし、実施例１においてはオ
ーミック化の最終アニール前にＴｉ層１０２が存在して
いるので、その最終アニールの初期において、まずｐ型
ＧａＮ層１０１とＴｉ層１０２との間でＴｉ−Ｎ化合物
が形成される。このＴｉ−Ｎ化合物のためのＮは主とし
てｐ型ＧａＮ層１０１から供給されるので、ＧａＮ層１
０１の表面はＧａが過剰な状態になっている。そして、
過剰になったフリーのＧａとＮｉ層１０３からのＮｉと
が直接反応することによって、混合物層１０２Ａ中のＮ
ｉ−Ｇａ化合物が形成される。このような反応過程を経
ることによって、実施例１ではｐ型ＧａＮ層１０１の表
面の化学量論的組成比を損なうことなく、そしてＮｉ−
Ｎ化合物の形成に伴う高抵抗層（またはｎ型層）を形成
することなく、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０１と金属電
極との間のオーミック化反応を促進させることができる
と考えられる。

【００２３】ところで、ＴｉとＮは相互に高い反応性を
有しているので、上述の混合物層１０２Ａに含まれてい
るＴｉ−Ｎ化合物は、図７におけるようなＧａＮ層５０
１とＮｉ層５０２との反応によって生じるＮｉ−Ｇａ化
合物層５０４と比較して、より低温のアニールによって
生じる。そして、ＴｉによってＮが奪われてフリーにな
ったＧａの存在下において、Ｎｉ−Ｇａ化合物の形成反
応も、ＮｉがＧａとＮとの結合を切ってＧａと反応する
に要する温度より低いアニール温度で生じやすくなる。
すなわち、実施例１の電極構造がオーミック性を得るた
めに必要とされるアニールは、図７に示された従来の電
極構造に比べて低温で行なうことが可能である。

【００２４】図３は、このような事実を立証するグラフ
である。このグラフにおいて、横軸のアロイ温度（℃）
は電極構造をオーミック化するためのアニール温度を表
わし、縦軸のコンタクト抵抗（Ωｃｍ²）はオーミック
化処理後の抵抗を表わしている。

【００２５】図３から理解されるように、従来のＡｕ／
Ｎｉ電極構造においては黒丸印で表わされているように
４００℃のアニール温度からＧａＮ層５０１とＮｉ層５
０２との界面反応によるコンタクト抵抗の顕著な低下が
生じ始めるのに対し、実施例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極
構造では白丸印で表わされているように３００℃のアニ
ール温度からコンタクト抵抗の顕著な低下が開始してお
り、従来より低温でＧａＮ層１０１とＮｉ層１０３との
反応が生じ始めていることがわかる。このように比較的
低温のアニールによってオーミック化され得ることは、
電極製造プロセス中の温度制御精度の向上やそのプロセ
スの簡便化を可能にし、生産工程上で非常に有益な利点
となる。

【００２６】同じく図３からわかるように、実施例１の
Ａｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造は、従来のＡｕ／Ｎｉ電極構
造に比べて、３００〜６００℃のアニール温度範囲内で
小さなコンタクト抵抗を有している。また、最小のコン
タクト抵抗の得られるアニール温度についても従来のＡ
ｕ／Ｎｉ電極構造では５００℃であるのに対して、実施
例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造ではそれより低い４０
０℃である。これらの理由としては、実施例１ではＴｉ
層１０２が介在するので、従来の電極構造で見られたＧ
ａＮ層５０１の表面における化学量論的組成比のずれや
Ｎｉ−Ｎ化合物の生成に起因する高抵抗層（またはｎ型
層）の形成が抑制された効果によると考えられる。

【００２７】図４は、実施例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極
構造において、Ｔｉ層１０２とＮｉ層１０３のそれぞれ
の厚さを種々に変化させてアニール処理した後のオーミ
ック性を判定した結果を示している。この図４のグラフ
において、横軸はＴｉ層１０２の膜厚（ｎｍ）を表わ
し、縦軸はＮｉ層１０３の膜厚（ｎｍ）を表わしてい
る。黒丸印はＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極において従来のＡｕ
／Ｎｉ電極より小さなコンタクト抵抗が安定して得られ
た場合を表わし、×印は従来に比べて明らかな改善効果
が得られなかった場合を示している。

【００２８】図４に示されているように、Ｔｉ層１０２
の膜厚に関しては、それが約１〜５００ｎｍの範囲内に
ある場合に、Ａｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造において従来の
Ａｕ／Ｎｉ電極構造に比べて小さなコンタクト抵抗が安
定して得られた。しかし、Ｔｉ層１０２が１ｎｍより薄
くてたとえば０．５ｎｍの場合、Ａｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極
構造のアニール後のコンタクト抵抗は、従来のＡｕ／Ｎ
ｉ電極構造に比べてほとんど改善されなくなった。これ
は、Ｔｉ層１０２が薄すぎるために、ＧａＮ層１０１と
の界面反応においてＴｉ−Ｎ化合物を形成するための絶
対量が不足し、Ｎｉ層１０３からのＮｉとＧａＮ層１０
１との間の反応が支配的になるためと考えられる。他
方、Ｔｉ層１０２が５００ｎｍより厚い場合には、Ａｕ
／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造はアニールの温度を高くしたり時
間を長くしてもオーミック特性を示さず、ショットキー
特性しか示さなかった。これは、Ｔｉ層１０２が厚すぎ
るためにＮｉ層１０３とＧａＮ層１０１とが完全に遮断
され、Ｎｉが反応に寄与し得ないためであると考えられ
る。

【００２９】Ｎｉ層１０３の膜厚に関しては、それが約
５ｎｍ以上の場合に、Ａｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造におい
て従来のＡｕ／Ｎｉ電極構造に比べて小さいコンタクト
抵抗が安定して得られた。しかし、Ｎｉ層１０３が５ｎ
ｍより薄くてたとえば１ｎｍの場合、Ａｕ／Ｎｉ／Ｔｉ
電極構造はアニール後においてもオーミック特性が不十
分であった。これは、Ｎｉ層１０３の厚さが十分でない
ために、Ａｕ層１０４からＮｉ層１０３を貫通してＡｕ
がＴｉ層１０２まで達してしまうためであると考えられ
る。他方、Ｎｉ層１０３の膜厚の上限に関しては、それ
を１μｍ程度まで厚くしてもＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造
の電気的特性に対する悪影響は見られなかったが、１μ
ｍを超える厚さでは電極構造が少し剥がれやすくなる傾
向のあることが観察された。したがって、電極構造を実
際の半導体デバイスに使用するうえで重要なその密着強
度を考慮すれば、Ｎｉ層１０３の好ましい厚さの上限は
約１μｍであると考えられる。

【００３０】さらに、実施例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極
構造の特性をさらに詳細に調べるために、Ａｕ層を含ま
ない比較例としてのＮｉ／Ｔｉ電極構造も試作された。
しかし、このＮｉ／Ｔｉ電極構造はＮ₂雰囲気中のアニ
ール時にＮｉが雰囲気中のＮと化合物を形成してしま
い、良好なオーミック特性を得ることができなかった。
この現象について検討した結果、Ｎｉ層の窒化による変
質を防ぐためには実施例１におけるようにＡｕ層１０４
を積層しておけばよく、Ａｕ層の厚さは約５０ｎｍ以上
であれば十分であることがわかった。

【００３１】他方、Ａｕ層１０４の厚さの上限について
は、電極の電気的特性からは何ら制限がない。しかし、
Ａｕ層１０４が約５μｍより厚くなれば、電極のパター
ニングにリフトオフ工程が利用される場合にそのリフト
オフの容易性が低下する。また、ワイヤボンディング工
程の接着性の観点からもＡｕ層１０４の厚さが５μｍあ
れば十分であり、それ以上厚くしても高価なＡｕの使用
量が増えるだけであって好ましくない。したがって、Ａ
ｕ層１０４の厚さの好ましい上限は、約５μｍであると
考えられる。

【００３２】さらに、実施例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極
構造に対する比較例としてＡｕ／Ｔｉ／Ｎｉ電極構造と
Ａｕ／（ＴｉＮｉ合金）電極構造も試作されたが、いず
れの比較例においても実施例１におけるような良好な電
気的特性を得ることができなかった。これらの事実が、
図３のグラフと同様な図８と図９のグラフに示されてい
る。

【００３３】図８のグラフにおいて、白丸印と黒丸印
は、それぞれ比較例のＡｕ／Ｔｉ／Ｎｉ電極構造と従来
のＡｕ／Ｎｉ電極構造におけるコンタクト抵抗のアニー
ル温度依存性を表わしている。このグラフに示されてい
るように、比較例のＡｕ／Ｔｉ／Ｎｉ電極構造は、いず
れの温度によるアニール後においても、従来のＡｕ／Ｎ
ｉ電極構造に比べて、ほとんどコンタクト抵抗の改善を
もたらしはしない。これは、Ａｕ／Ｔｉ／Ｎｉ電極構造
においても従来と同様にＮｉ層がｐ型ＧａＮ層に直接接
触しているのでその界面にＮｉ−Ｎ化合物を生成し、高
抵抗の界面層が生じるからであると考えられる。

【００３４】図９のグラフにおいては、黒丸印と白丸印
が、それぞれ比較例のＡｕ／（ＴｉＮｉ合金）電極構造
と実施例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造におけるコンタ
クト抵抗のアニール温度依存性を表わしている。比較例
のＡｕ／（ＴｉＮｉ合金）電極構造においては、やはり
ＴｉＮｉ合金層中のＮｉまたはＮｉの濃度の高い部分と
ｐ型ＧａＮコンタクト層とが部分的に直接接触反応し
て、ＮｉＮ化合物を生成する傾向がある。したがって、
比較例のＡｕ／（Ｔｉ−Ｎｉ合金）電極構造ではアニー
ル後に部分的に高抵抗領域が形成され、その結果とし
て、電極全体として平均化したコンタクト抵抗も高くな
ると考えられる。

【００３５】他方、実施例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構
造では、アニール前にＴｉ層１０２がＧａＮ層１０１の
表面を覆っているので高抵抗化の要因であるＮｉ−Ｎ化
合物が生成されることがなく、図９に示されているよう
に比較例のＡｕ/(ＴｉＮｉ合金）電極構造に比べて小さ
なコンタクト抵抗値を安定して得ることができる。すな
わち、実施例１の電極構造における電気的特性の改善効
果に関して、Ｎｉ層１０３とｐ型ＧａＮコンタクト層１
０１との間に形成されたＴｉ層１０２が重要な役割を果
たしていることがわかる。

【００３６】なお、実施例１において、ｐ型ＧａＮコン
タクト層に含まれるＭｇ濃度に関しては１．０×１０¹⁸
〜１．０×１０²⁰／ｃｍ³の範囲で変化させられたが、
いずれのＭｇ濃度のｐ型ＧａＮコンタクト層に対しても
Ａｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極構造によって良好なオーミック特
性を得ることができた。

【００３７】また、実施例１では電極構造のオーミック
化のアニールがＮ₂雰囲気中で行なわれたが、Ａｒ雰囲
気中または真空中でアニールされてもよい。その場合に
は、最適なアニール温度がＮ₂雰囲気を用いる場合に比
べて少し変化するが、従来のＡｕ／Ｎｉ電極構造の最適
アニール温度に比べて低くなることに変わりはない。

【００３８】さらに、実施例１においては、アニール時
の界面反応が従来例に比べて低温でかつ温度などの条件
に影響されにくくて確実に生じるので、従来の電極にお
いてしばしば見られた界面の密着強度不足による剥がれ
の問題を生じることもない。

【００３９】（実施例２）図１を参照して、実施例２に
おいても、実施例１と同様にサファイア基板上にＭｇが
ドープされたｐ型ＧａＮコンタクト層１０１が形成され
た。このＧａＮコンタクト層１０１上には、厚さ５ｎｍ
のＴｉ層１０２、厚さ３０ｎｍのＰｄ層１０３、および
厚さ２００ｎｍのＡｕ層１０４がＥＢ蒸着法によって堆
積された。そして、サファイア基板上の電極構造全体を
Ｎ₂雰囲気下において約５００℃でアニールすることに
よって、実施例２による電極構造が完成させられた。

【００４０】図２を参照して、この実施例２によって完
成した電極構造において、サファイア基板上では下から
順にｐ型ＧａＮ層１０１、Ｔｉ−Ｎ化合物とＰｄ−Ｇａ
化合物との混合物層１０２Ａ、Ｐｄ層１０３、そしてＡ
ｕ層１０４からなっていることが明らかになった。な
お、５００℃でのアニール前の電極断面構造では、Ｔｉ
−Ｎ化合物とＰｄ−Ｇａ化合物はほとんど検出されなか
った。このことから、これらのＴｉ−ＮとＰｄ−Ｇａの
２種類の化合物は、５００℃におけるオーミック化アニ
ール工程中の反応によって形成されるものであると考え
られる。

【００４１】Ｔｉ層を含まない比較例としてのＡｕ／Ｐ
ｄ電極構造の場合、アニール処理後においてＰｄ層とＧ
ａＮコンタクト層との間にＰｄ−Ｎ化合物が形成され
る。このＰｄ−Ｎ化合物は、従来のＡｕ／Ｎｉ電極構造
におけるＮｉ−Ｎ化合物と同様に、電極構造の高抵抗化
や不安定性の要因となる。しかし、実施例２においては
オーミック化アニールの前にＴｉ層１０２が実施例１の
場合と同じ役割を果たすので、ｐ型ＧａＮ層１０１の表
面の化学量論的組成比を損なうことなく、そしてＰｄ−
Ｎ化合物の形成に伴う高抵抗層（またはｎ型層）を形成
することなく、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０１と金属電
極との間のオーミック化反応を促進させることができる
と考えられる。

【００４２】図３のグラフと同様な図５のグラフにおい
て、白丸印と黒丸印は、それぞれ実施例２のＡｕ／Ｐｂ
／Ｔｉ電極構造と比較例のＡｕ／Ｐｄ電極構造における
コンタクト抵抗のアニール温度依存性を表わしている。
このグラフに示されているように、４００〜６００℃の
温度範囲において実施例２のＡｕ／Ｐｄ／Ｔｉ電極構造
は比較例のＡｕ／Ｐｄ電極構造に比べて小さなコンタク
ト抵抗を有している。また、界面反応によってコンタク
ト抵抗が顕著に低減し始めるアニール温度に関しても、
比較例のＡｕ／Ｐｄ電極構造においては５００℃からで
あるのに対して、実施例２のＡｕ／Ｐｄ／Ｔｉ電極構造
においては４００℃からであり、約１００℃だけ低下し
ている。このようにより低い温度のアニールによってオ
ーミック化され得ることは、実施例１に関しても述べら
れたように、電極製造工程において非常に有益な利点と
なり得る。

【００４３】図４に類似した図６のグラフは、実施例２
のＡｕ／Ｐｄ／Ｔｉ電極構造において、Ｔｉ層１０２と
Ｐｄ層１０３のそれぞれの厚さを種々に変化させてアニ
ール処理した後のオーミック性を判定した結果を示して
いる。実施例１の場合と同様に、実施例２においても、
Ｔｉ層１０２の膜厚が約１〜５００ｎｍの範囲内にある
場合に低いコンタクト抵抗が安定して得られた。Ｐｄ層
１０３の膜厚に関しては、それが約１０ｎｍ以上の場合
に、従来に比べて低いコンタクト抵抗が安定して得られ
た。Ｐｄ層１０３の膜厚の上限に関しては、１μｍ程度
まで厚くしてもＡｕ／Ｐｄ／Ｔｉ電極構造の電気的特性
に対する悪影響は見られなかったが、１μｍを超える厚
さでは、実施例１の場合と同様に電極構造が少し剥がれ
やすくなる傾向のあることが観察された。したがって、
実施例１の場合と同様に、実施例２においてもＰｄ層１
０３の好ましい厚さの上限は約１μｍであると考えられ
る。

【００４４】また、Ａｕ層を含まない比較例のＰｄ／Ｔ
ｉ電極構造も試作された。しかし、この比較例のＰｄ／
Ｔｉ電極構造においても、Ｎ₂雰囲気中のアニール時に
Ｐｄが雰囲気中のＮと化合物を形成してしまい、良好な
オーミック特性を得ることができなかった。この現象に
ついて検討した結果、実施例１に関連して述べられたの
と同様に、Ｐｄ層の窒化による変質を防ぐためにはＡｕ
層を積層しておけばよく、そのＡｕ層の厚さは約５０ｎ
ｍであれば十分であることがわかった。また、Ａｕ層の
厚さの上限については、実施例１に関連して述べられた
のと同様の理由によって、約５μｍ以下であることが好
ましいと考えられる。

【００４５】なお、実施例１の場合と同様に、実施例２
においてもｐ型ＧａＮコンタクト層に含まれるＭｇの濃
度が１．０×１０¹⁸〜１．０×１０²⁰／ｃｍ³の範囲で
変化させられたが、いずれのＭｇ濃度のｐ型ＧａＮコン
タクト層に対してもＡｕ／Ｐｄ／Ｔｉ電極構造によって
良好なオーミック特性を得ることができた。

【００４６】また、実施例１の場合と同様に、上述の実
施例２の電極構造のオーミック化のアニールはＮ₂雰囲
気中で行なわれたが、Ａｒ雰囲気中または真空中でアニ
ールされてもよい。その場合にも、最適なアニール温度
がＮ₂雰囲気を用いる場合に比べて少し変化するが、比
較例のＡｕ／Ｐｄ電極構造の最適アニール温度に比べて
低くなることに変わりはない。

【００４７】さらに、実施例１の場合と同様に実施例２
においても、アニール時の界面反応が従来例に比べて低
温でかつ温度などの条件に影響されにくくて確実に生じ
るので、従来の電極においてしばしば見られた界面の密
着強度不足による剥がれの問題を生じることもない。

【００４８】（関連事項の検討）上述の実施例１と２の
電極構造をＡｌＧａＩｎＮ系半導体レーザ素子に適用し
たところ、従来の電極構造に比べて電極部における電圧
降下を低く抑えることができ、半導体レーザ素子全体の
消費電力を低減し得ることが確認された。たとえば、５
μｍのストライプ幅と５００μｍの共振器長の寸法を有
する半導体レーザに実施例１のＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉ電極と
従来のＡｕ／Ｎｉ電極を適用した場合、２０ｍＡ通電時
の電極部における電圧降下はそれぞれ約０．８Ｖと約４
Ｖであり、本発明による優れた効果を明確に確認するこ
とができた。また、実施例２におけるようにＮｉ層の代
わりにＰｄ層を用いることによってコンタクト抵抗のよ
り抵抗化を図ることができ、それに伴って半導体レーザ
素子の電極部分における電圧降下もさらに低減し得るこ
とが確認された。

【００４９】なお、実施例２においてはＴｉの第１金属
層１０２上にＰｄの第２金属層１０３が積層されている
が、これは、実施例１に関連して述べられたように、本
発明において特徴的なＰｄ−Ｇａ化合物とＴｉ−Ｎ化合
物との混合層１０２Ａを効率よく形成するために必要な
構成である。すなわち、積層構造がＡｕ／Ｔｉ／Ｐｄま
たはＡｕ／（ＴｉＰｄ合金）であっても、本発明の特徴
である低いコンタクト抵抗率が得られなくなる。

【００５０】また、上述の実施例１と２ではｐ型ＧａＮ
コンタクト層と直接接する第１金属層１０２としてＴｉ
が用いられたが、さらに検討した結果、Ｔｉのみならず
Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ｓｃなどの金
属単体またはこれらの合金を用いてもＴｉと同様の効果
が得られることがわかった。

【００５１】さらに、第１金属層１０２上に積層される
第２金属層としてＣｏを選択したＡｕ／Ｃｏ／Ｔｉ電極
構造についても検討したが、実施例１および２の場合と
同様に、Ｔｉ層を含まないＡｕ／Ｃｏ電極構造に比較し
て優れた電気的特性および密着性が得られることも確認
された。

【００５２】さらにまた、実施例１と２では各金属層の
堆積にＥＢ蒸着法が用いられたが、金属層の堆積法に関
しては、スパッタリング法やＣＶＤ法のように他の方法
が用いられてもよいことは言うまでもない。

【００５３】（実施例３）以下に、本発明の第３の実施
例を素子断面を模式的に示した図１０〜図１２を参照し
ながら説明する。本実施例は、実施例１で説明した電極
構造を実際のレーザ素子構造に適用した例である。この
レーザ素子は、以下の方法により作製される。

【００５４】最初に、図１０に示すように、Ｃ面の結晶
面を有するサファイア基板１０００上にＧａＮバッファ
層１００１、ｎ型ＧａＮコンタクト層１００２、ｎ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１００３、ｎ型ＧａＮ光ガイド層１
００４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層１００５、Ｐ型
ＧａＮ光ガイド層１００６、ｐ型ＡｌＧａＮ層１００
７、ｐ型ＧａＮコンタクト層１００８をＭＯＣＶＤ法に
より順次エピタキシャル成長させ、ＧａＮ系半導体積層
構造を製作する。

【００５５】続いて、図１１に示すように、ＧａＮ系半
導体積層構造上にドライエッチングマスク１００９を作
製した後、ドライエッチングマスク１００９で被覆され
ていない部分を、リアクティブイオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）法によりｎ型ＧａＮコンタクト層１００２まで掘り
下げ、メサ構造を形成する。

【００５６】次に、ドライエッチングマスク１００９を
完全に除去した後、メサ上部に絶縁膜１０１０によるス
トライプパターンを形成する。

【００５７】次に、図１２に示すように、メサ上部にＡ
ｕ／Ｎｉ／Ｔｉからなるｐ型電極１０１１、メサ底部に
あたｎ型ＧａＮコンタクト層１００２上にＡｌ／Ｔｉか
らなるｎ型電極１０１２を形成する。尚、各電極金属の
積層膜厚はｐ型電極１０１１では、Ａｕが２００ｎｍ、
Ｎｉが１５ｎｍ、Ｔｉが５ｎｍ、ｎ型電極ではＡｌが１
５０ｎｍ、Ｔｉ３０ｎｍである。最後に、レーザ素子構
造全体をＮ₂雰囲気下において、約４００℃でアニール
し、レーザ素子を完成させる。

【００５８】このようにして作製された本実施例のレー
ザ素子では、Ａｕ／Ｎｉからなるp型電極を有する従来
のレーザ素子に比べて、ｐ型電極の密着強度のレーザ素
子ごとのばらつきが抑制され、良品のとれる歩留まりが
向上した。また、ｐ型電極形成後に行うアニール処理温
度も４００℃と従来より１００℃も低くなり、これによ
り製造プロセスの温度制御精度の向上や製造プロセスの
簡便化に寄与した。

【００５９】また、ｐ型電極が全面に渡り均一にｐ型Ｇ
ａＮコンタクト層１００８との界面反応が生じることに
よって、電極−コンタクト層における良好なオーミック
特性が得られる接触面積が大きくでき、結果的にｐ型電
極のコンタクト抵抗が低減される。これにより、従来の
Ａｕ／Ｔｉ電極をｐ型電極に使用したレーザ素子に比べ
て、動作電圧の低減が図れた。

【００６０】（実施例４）以下に、本発明の第４の実施
例を素子断面を模式的に示した図１０〜図１２を参照し
ながら説明する。本実施例は、実施例３で説明したレー
ザ素子構造と比較すると、ｐ型電極以外の構造は同じで
ある。

【００６１】実施例３と同様に、図１０に示すように、
Ｃ面の結晶面を有するサファイア基板１０００上にＧａ
Ｎバッファ層１００１、ｎ型ＧａＮコンタクト層１００
２、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１００３、ｎ型ＧａＮ光
ガイド層１００４、ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層１０
０５、Ｐ型ＧａＮ光ガイド層１００６、ｐ型ＡｌＧａＮ
層１００７、Ｐ型ＧａＮコンタクト層１００８をＭＯＣ
ＶＤ法により順次エピタキシャル成長させ、ＧａＮ系半
導体積層構造を製作する。

【００６２】続いて、図１１に示すように、ＧａＮ系半
導体積層構造上にドライエッチングマスク１００９を作
製した後、ドライエッチングマスク１００９で被覆され
ていない部分を、リアクティブイオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）法によりｎ型ＧａＮコンタクト層１００２まで掘り
下げ、メサ構造を形成する。

【００６３】次に、ドライエッチングマスク１００９を
完全に除去した後、メサ上部に絶縁膜１０１０によるス
トライプパターンを形成する。

【００６４】次に、図１２に示すように、メサ上部にＡ
ｕ／Ｐｄ／Ｔｉからなるｐ型電極１０１１、メサ底部に
あたｎ型ＧａＮコンタクト層１００２上にＡｌ／Ｔｉか
らなるｎ型電極１０１２を形成する。尚、各電極金属の
積層膜厚はｐ型電極１０１１では、Ａｕが２００ｎｍ、
Ｐｄが５０ｎｍ、Ｔｉが５ｎｍ、ｎ型電極ではＡｌが１
５０ｎｍ、Ｔｉ３０ｎｍである。最後に、レーザ素子構
造全体をＮ₂雰囲気下において、約５００℃でアニール
し、レーザ素子を完成させる。

【００６５】このようにして作製された本実施例のレー
ザ素子では、実施例３で示すレーザ素子と同様に、ｐ型
電極の密着強度のレーザ素子ごとのばらつきが抑制さ
れ、良品のとれる歩留まりが向上した。また、ｐ型電極
形成後に行うアニール処理温度もＴｉをｐ型電極に含ま
ない場合と比較して１００℃ほど低くなり、これにより
製造プロセスの温度制御精度の向上や製造プロセスの簡
便化に寄与した。

【００６６】また、本実施例では、Ａｕ／Ｐｄ電極をｐ
型電極として用いた場合に比べて、ｐ型電極部の電圧降
下及びレーザ素子全体の動作電圧が減少する。また、Ｎ
ｉのかわりにＰｄを用いることによって、実施例３に示
すレーザ素子よりもｐ型電極部の動作電圧及びレーザ素
子全体の動作電圧を低減することができた。

【００６７】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
を素子断面を模式的に示した図１３〜図１４を参照しな
がら説明する。本実施例は、実施例１で説明した電極構
造を実際のレーザ素子構造に適用したまた別の例であ
る。このレーザ素子は、以下の方法により作製される。

【００６８】最初に、図１３に示すように、｛０００
１｝面の面方位を有するｎ型ＧａＮ基板１１００上にｎ
型ＧａＮバッファ層１１０１、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド
層１１０２、ｎ型ＧａＮ光ガイド層１１０３、ＩｎＧａ
Ｎ多重量子井戸活性層１１０４、ｐ型ＧａＮ光ガイド層
１１０５、ｐ型ＡｌＧａＮ層１１０６、ｐ型ＧａＮコン
タクト層１１０７をＭＯＣＶＤ法により順次エピタキシ
ャル成長させ、ＧａＮ系半導体積層構造を製作する。

【００６９】続いて、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０７
の上面に絶縁膜１１０８によるストライプパターンを形
成する。

【００７０】次に、図１４に示すように、ｐ型ＧａＮコ
ンタクト層１１０７上にＡｕ／Ｎｉ／Ｔｉからなるｐ型
電極１１０９、及びｎ型ＧａＮ基板１１００裏面にＡｌ
／Ｔｉからなるｎ型電極１１１０を形成する。尚、各電
極金属の積層膜厚はｐ型電極１００９では、Ａｕが２０
０ｎｍ、Ｎｉが１５ｎｍ、Ｔｉが５ｎｍ、ｎ型電極１０
１０ではＡｌが１５０ｎｍ、Ｔｉ３０ｎｍである。最後
に、レーザ素子構造全体をＮ₂雰囲気下において、約４
００℃でアニールし、レーザ素子を完成させる。

【００７１】本実施例では、半導体層をエピタキシャル
成長させる基板として、ｎ型ＧａＮ基板を使用した。こ
のことによって、実施例３、実施例４に説明したサファ
イア基板を用いたレーザ素子に比べ、欠陥密度の低減な
どのエピタキシャル層の結晶性が向上し、ひいては、本
実施例のレーザ素子の特性が向上する。このようなＧａ
Ｎ基板を用いた場合でも、本願発明の電極構造を用いる
ことによって、サファイア基板上のレーザ素子と同様な
効果を示し、従来のＡｕ／Ｔｉ電極をｐ型電極に使用し
たレーザ素子に比べて、ｐ型電極の密着強度の向上、ま
た、ｐ型電極部での電圧降下及び素子全体の動作電圧の
低減が図れた。

【００７２】（実施例６）次に、本発明の第５の実施例
を素子断面を模式的に示した図１３〜図１４を参照しな
がら説明する。本実施例は、実施例１で説明した電極構
造を実際のレーザ素子構造に適用したまた別の例であ
る。このレーザ素子は、以下の方法により作製される。

【００７３】最初に、図１３に示すように、｛０００
１｝面の面方位を有するｎ型ＧａＮ基板１１００上にｎ
型ＧａＮバッファ層１１０１、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド
層１１０２、ｎ型ＧａＮ光ガイド層１１０３、ＩｎＧａ
Ｎ多重量子井戸活性層１１０４、ｐ型ＧａＮ光ガイド層
１１０５、ｐ型ＡｌＧａＮ層１１０６、Ｐ型ＧａＮコン
タクト層１１０７をＭＯＣＶＤ法により順次エピタキシ
ャル成長させ、ＧａＮ系半導体積層構造を製作する。

【００７４】続いて、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０７
の上面に絶縁膜１１０８によるストライプパターンを形
成する。

【００７５】次に、図１４に示すように、ｐ型ＧａＮコ
ンタクト層１１０７上にＡｕ／Ｐｄ／Ｔｉからなるｐ型
電極１１０９及びｎ型ＧａＮ基板１１００裏面にＡｌ／
Ｔｉからなるｎ型電極１０１０を形成する。尚、各電極
金属の積層膜厚はｐ型電極１０１１では、Ａｕが２００
ｎｍ、Ｐｄが５０ｎｍ、Ｔｉが５ｎｍ、ｎ型電極ではＡ
ｌが１５０ｎｍ、Ｔｉ３０ｎｍである。最後に、レーザ
素子構造全体をＮ₂雰囲気下において、約４００℃でア
ニールし、レーザ素子を完成させる。

【００７６】本実施例でも、半導体層をエピタキシャル
成長させる基板として、ｎ型ＧａＮ基板を使用した。ま
た、本実施例では、Ａｕ／Ｐｄ電極をｐ型電極として用
いた場合に比べて、ｐ型電極部の電圧降下及びレーザ素
子全体の動作電圧が減少する。また、ＮｉのかわりにＰ
ｄを用いることによって、実施例５に示すレーザ素子よ
りもｐ型電極部の動作電圧及びレーザ素子全体の動作電
圧を低減することができた。

【００７７】尚、実施例５及び実施例６では、基板とし
て｛０００１｝面の面方位を有するがＮ基板を用いた
が、基板はこれに限られるものではなく、｛０００１｝
面の他に｛０−１００｝面、｛１１−２０｝面、｛１−
１０１｝面、｛０１−１２｝面で実施例５、６と同等の
特性を有するレーザ素子を作製できる。また、本発明は
活性層としてＩｎＧａＮ多重量子井戸構造を用いたが、
例えば活性層としてＧａＮ系半導体にＡｓやＰなどが含
まれる構造を用いてもよい。また、レーザ素子ではｐ型
ＧａＮコンタクト層の電流注入部は電極ストライプ構造
を使用しているが、リッジ構造やその他の構造を用いて
も構わない。また、レーザ素子に限るものではなく、発
光素子（ＬＥＤ）にも本発明は適用できる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、本発明の電極構造によれ
ば、ｐ型ＧａＮコンタクト層に対する電極構造の高抵抗
化要因を抑制して低抵抗で良好なオーミック特性を有す
る電極構造を実現することができるとともに、コンタク
ト層と電極構造との間の密着強度も改善され、半導体デ
バイスの生産歩留まりを大幅に向上させることができ
る。また、本発明の副次的な効果として、電極構造のオ
ーミック化に必要なアニール温度を従来に比べて低くす
ることができるので、半導体デバイスの製造プロセスに
おける簡便化や制御の容易化に大きく貢献することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極構造において、ＩＩＩ族窒化物半
導体コンタクト層上に複数の金属層が堆積された直後の
状態を示す模式的な断面図である。

【図２】本発明の電極構造において、オーミック化アニ
ール処理後の状態を示す模式的な断面図である。

【図３】実施例１による電極構造のオーミック化アニー
ルとしてのアロイ温度とコンタクト抵抗の関係を示すグ
ラフである。

【図４】実施例１の電極構造において、Ｔｉ層とＮｉ層
の好ましい厚さ範囲を示すグラフである。

【図５】実施例２による電極構造において、オーミック
化アロイ温度とコンタクト抵抗との関係を示すグラフで
ある。

【図６】実施例２による電極構造において、Ｔｉ層とＰ
ｄ層の好ましい厚さ範囲を示すグラフである。

【図７】従来の電極構造において、オーミック化熱処理
後の状態を示す模式的な断面図である。

【図８】比較例のＡｕ／Ｔｉ／Ｎｉ電極構造と従来のＡ
ｕ／Ｎｉ電極構造におけるオーミック化アロイ温度とコ
ンタクト抵抗との関係を示すグラフである。

【図９】比較例のＡｕ／（ＴｉＮｉ合金）電極構造にお
けるオーミック化アロイ温度とコンタクト抵抗との関係
を実施例１との対比において示すグラフである。

【図１０】サファイア基板上に形成した本発明の電極構
造を有したレーザ素子の作製工程を示す図である。

【図１１】サファイア基板上に形成した本発明の電極構
造を有したレーザ素子の作製工程を示す図である。

【図１２】サファイア基板上に形成した本発明の電極構
造を有したレーザ素子の作製工程を示す図である。

【図１３】ＧａＮ基板上に形成した本発明の電極構造を
有したレーザ素子の作製工程を示す図である。

【図１４】ＧａＮ基板上に形成した本発明の電極構造を
有したレーザ素子の作製工程を示す図である。

【符号の説明】

１０１ｐ型ＧａＮコンタクト層１０２第１金属層１０２Ａオーミック化熱処理後の混合層１０３第２金属層１０４第３金属層５０１ｐ型ＧａＮコンタクト層５０２Ｎｉ層５０３Ａｕ層５０４ＧａＮｉとＮｉＮを含む中間層１０００サファイア基板１００１ＧａＮバッファ層１００２ｎ型ＧａＮコンタクト層１００３ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１００４ｎ型ＧａＮ光ガイド層１００５ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層１００６ｐ型ＧａＮ光ガイド層１００７ｐ型ＡｌＧａＮ層１００８ｐ型ＧａＮコンタクト層１００９ドライエッチングマスク１０１０絶縁膜１０１１ｐ型電極１０１２ｎ型電極１１００ｎ型ＧａＮ基板１１０１ｎ型ＧａＮバッファ層１１０２ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１０３ｎ型ＧａＮ光ガイド層１１０４ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層１１０５ｐ型ＧａＮ光ガイド層１１０６ｐ型ＡｌＧａＮ層１１０７ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０８絶縁膜１１０９ｐ型電極１１１０ｎ型電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層上の電極
構造であって、前記半導体層上に順次積層された第１、
第２および第３の電極層を含み、前記第１電極層はＴｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒ、Ｗ、およびＳｃからなる第１金属グループから選
択された少なくとも１種類を含み、前記第２電極層はＮｉ、Ｐｄ、およびＣｏからなる第２
金属グループから選択された少なくとも１種類を含み、前記第３電極層はＡｕを含むことを特徴とする電極構
造。
【請求項２】前記第１電極層の厚さが１〜５００ｎｍ
の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の電極
構造。
【請求項３】前記第２電極層の厚さが５ｎｍ以上であ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の電極構
造。
【請求項４】前記第３電極層の厚さが５０ｎｍ以上で
あることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に
記載の電極構造。
【請求項５】前記第１電極層は前記第１金属グループ
に含まれる金属の窒化物を含むとともに前記第２金属グ
ループに含まれる金属とＧａとの化合物をも含むことを
特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の電極
構造。
【請求項６】ｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層上の電極
構造の形成方法であって、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、および
Ｓｃからなる第１金属グループから選択された少なくと
も１種類を含む第１電極層を前記半導体層上に堆積し、Ｎｉ、Ｐｄ、およびＣｏからなる第２金属グループから
選択された少なくとも１種類を含む第２の電極層を前記
第１電極層上に堆積し、Ａｕを含む第３の電極層を前記第２電極層上に堆積する
工程を含むことを特徴とする電極構造の形成方法。
【請求項７】前記第１から第３の電極層が堆積された
後にＮ₂雰囲気中、Ａｒ雰囲気中、または真空中で３０
０〜７００℃の範囲内の温度のもとで前記電極構造を熱
処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に
記載の電極構造の形成方法。