JP2550257B2 - Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体のｎ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成する方法 - Google Patents
Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体のｎ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成する方法Info
- Publication number
- JP2550257B2 JP2550257B2 JP10726792A JP10726792A JP2550257B2 JP 2550257 B2 JP2550257 B2 JP 2550257B2 JP 10726792 A JP10726792 A JP 10726792A JP 10726792 A JP10726792 A JP 10726792A JP 2550257 B2 JP2550257 B2 JP 2550257B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- tempering
- metal layer
- layer
- iii
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 19
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 8
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28575—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising AIIIBV compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/452—Ohmic electrodes on AIII-BV compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/405—Reflective materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体のＮ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成
する方法に関する。
導体のＮ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎ型化合物半導体結晶、殊にＧａＡｓ，
ＡｌＧａＡｓおよびＧａＰは、可視光または近赤外部の
光を放出する半導体発光ダイオード用基板材料として大
規模に使用される。ダイオードの活性発光領域は、基板
材料上に形成される。基板の背面には、通常オーム接触
部が設けられる。Ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶用
の多くの公知オーム接触部は、いわゆる合金法によって
製造される。合金に特徴的な工程は、半導体表面上に金
属膜を融着することである。金属膜は、Ｎ領域ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体上の接触部では、一般に共晶ＡｕＧｅ
合金またはＡｕＧｅＮｉ合金からなる。合金接触部のオ
ーム特性に対する現在一般に受入れられる説明によれ
ば、合金工程の間にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の一
部を金属溶融液に溶解し、次いで冷却する間に晶出さ
せ、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶上で再びエピタキシ
ャル成長させる。こうして新たに生成する層中には、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を高度にＮ型ドーピングし
て、接触部金属と半導体金属の間の電位しきい値に電界
放出が支配するようにするのに十分なゲルマニウムが含
有されている。合金ＡｕＧｅ接触部およびＡｕＧｅＮｉ
接触部において観察される接触部の良好なオーム特性を
達成するためには、少なくとも５・１０19ｃｍ-3のドー
ピング濃度が必要である。合金接触部の代表的欠点は、
半導体表面に関し横方向ならびに直角方向におけるその
不均質性である。一般に合金工程によって、多数の種々
の大きさの、ゲルマニウムを含有する、滴状または微結
晶状の凸部によって形成される粗い不均質な界面が生成
する。
ＡｌＧａＡｓおよびＧａＰは、可視光または近赤外部の
光を放出する半導体発光ダイオード用基板材料として大
規模に使用される。ダイオードの活性発光領域は、基板
材料上に形成される。基板の背面には、通常オーム接触
部が設けられる。Ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶用
の多くの公知オーム接触部は、いわゆる合金法によって
製造される。合金に特徴的な工程は、半導体表面上に金
属膜を融着することである。金属膜は、Ｎ領域ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体上の接触部では、一般に共晶ＡｕＧｅ
合金またはＡｕＧｅＮｉ合金からなる。合金接触部のオ
ーム特性に対する現在一般に受入れられる説明によれ
ば、合金工程の間にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の一
部を金属溶融液に溶解し、次いで冷却する間に晶出さ
せ、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶上で再びエピタキシ
ャル成長させる。こうして新たに生成する層中には、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を高度にＮ型ドーピングし
て、接触部金属と半導体金属の間の電位しきい値に電界
放出が支配するようにするのに十分なゲルマニウムが含
有されている。合金ＡｕＧｅ接触部およびＡｕＧｅＮｉ
接触部において観察される接触部の良好なオーム特性を
達成するためには、少なくとも５・１０19ｃｍ-3のドー
ピング濃度が必要である。合金接触部の代表的欠点は、
半導体表面に関し横方向ならびに直角方向におけるその
不均質性である。一般に合金工程によって、多数の種々
の大きさの、ゲルマニウムを含有する、滴状または微結
晶状の凸部によって形成される粗い不均質な界面が生成
する。
【０００３】基板材料の伝導帯と価電子帯の間のエネル
ギー間隙の大きさおよび半導体発光ダイオードが発する
光線のエネルギーにもよるが、基板材料は発生した光線
に対し少なくとも部分的に透明である。しかし、ＡｕＧ
ｅ接触部またはＡｕＧｅＮｉ接触部を基板材料の背面に
合金することによって生じる高ゲルマニウムドーピング
範囲は、それにあたる光を吸収し、著しい吸収損失の原
因となる。これは、殊に合金接触部の電気的および光学
的性質および形態についてもあてはまる。
ギー間隙の大きさおよび半導体発光ダイオードが発する
光線のエネルギーにもよるが、基板材料は発生した光線
に対し少なくとも部分的に透明である。しかし、ＡｕＧ
ｅ接触部またはＡｕＧｅＮｉ接触部を基板材料の背面に
合金することによって生じる高ゲルマニウムドーピング
範囲は、それにあたる光を吸収し、著しい吸収損失の原
因となる。これは、殊に合金接触部の電気的および光学
的性質および形態についてもあてはまる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のＮ−ドーピング半導体
層上にオーム接触部を形成し、その際該接触は低い接触
抵抗および可視スペクトル領域および近赤外部の光線に
対し高い反射率を有するような方法を提供することであ
る。
は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のＮ−ドーピング半導体
層上にオーム接触部を形成し、その際該接触は低い接触
抵抗および可視スペクトル領域および近赤外部の光線に
対し高い反射率を有するような方法を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
特徴部に記載の構成要件を有する方法によって解決され
る。方法の有利な構成は請求項２以降から明らかであ
る。
特徴部に記載の構成要件を有する方法によって解決され
る。方法の有利な構成は請求項２以降から明らかであ
る。
【０００６】オーム接触部を形成する本発明方法は、合
金法の代わりに、焼もどし法を含むかまたは急速熱焼な
ましによるひずみ取り法を含有するので、接触部形成の
間に、ＡｕＧｅ膜ないしはＡｕＧｅＮｉ膜が液化および
再結晶することはない。従って、こうして形成された接
触部は、合金工程の際に生じる不均質性を有せず、さら
に蒸着部と化合物半導体結晶の間に主として平らな界面
を有する。半導体発光ダイオードにおいて背面に本発明
による反射性オーム接触部を使用することによって、接
触吸収を減少しかつ光学的効率の改善を達成することが
できる。
金法の代わりに、焼もどし法を含むかまたは急速熱焼な
ましによるひずみ取り法を含有するので、接触部形成の
間に、ＡｕＧｅ膜ないしはＡｕＧｅＮｉ膜が液化および
再結晶することはない。従って、こうして形成された接
触部は、合金工程の際に生じる不均質性を有せず、さら
に蒸着部と化合物半導体結晶の間に主として平らな界面
を有する。半導体発光ダイオードにおいて背面に本発明
による反射性オーム接触部を使用することによって、接
触吸収を減少しかつ光学的効率の改善を達成することが
できる。
【０００７】
【実施例】図１は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のＮ−ド
ーピング半導体層上に反射性オーム接触部を形成する本
発明方法の工程図を示す。
ーピング半導体層上に反射性オーム接触部を形成する本
発明方法の工程図を示す。
【０００８】方法は、Ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結
晶の背面に、それぞれ第１および第２の金属層を設ける
工程およびオーム接触部を形成するための焼もどしない
しはひずみ取り（Ausheilschritt）工程を包含する。方
法の第１工程において、電子線により加熱されるＡｕＧ
ｅ源から熱による蒸発によりＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
結晶１上にＡｕＧｅ層２が形成される（図３ｂ）。方法
の第２工程において、Ａｕ層３が同じ方法によりＡｕＧ
ｅ層２上に形成される（図３ｃ）。蒸着は、約２・１０
-7ｍｂａｒの圧力で行われる。電子線の加速電圧は１０
ｋＶである。図２は、熱処理前のオーム接触の積層体を
示す。金属・半導体接触部は、２つの層、即ちＡｕＧｅ
層２およびＡｕ層３からなる。ＡｕＧｅ層２は、直接に
Ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶上に存在し、５〜５
０ｎｍの厚さを有する。ＡｕＧｅ層２中のゲルマニウム
濃度は０．５重量％であり、接触層の反射率を損なわな
いようにするため、１重量％を上廻ってはならない。Ａ
ｕＧｅ層２上に、２００〜６００ｎｍの厚さを有するＡ
ｕ層３が存在する。
晶の背面に、それぞれ第１および第２の金属層を設ける
工程およびオーム接触部を形成するための焼もどしない
しはひずみ取り（Ausheilschritt）工程を包含する。方
法の第１工程において、電子線により加熱されるＡｕＧ
ｅ源から熱による蒸発によりＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
結晶１上にＡｕＧｅ層２が形成される（図３ｂ）。方法
の第２工程において、Ａｕ層３が同じ方法によりＡｕＧ
ｅ層２上に形成される（図３ｃ）。蒸着は、約２・１０
-7ｍｂａｒの圧力で行われる。電子線の加速電圧は１０
ｋＶである。図２は、熱処理前のオーム接触の積層体を
示す。金属・半導体接触部は、２つの層、即ちＡｕＧｅ
層２およびＡｕ層３からなる。ＡｕＧｅ層２は、直接に
Ｎ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶上に存在し、５〜５
０ｎｍの厚さを有する。ＡｕＧｅ層２中のゲルマニウム
濃度は０．５重量％であり、接触層の反射率を損なわな
いようにするため、１重量％を上廻ってはならない。Ａ
ｕＧｅ層２上に、２００〜６００ｎｍの厚さを有するＡ
ｕ層３が存在する。
【０００９】引き続く焼もどし工程において、先行工程
において形成したＡｕＧｅ層２およびＡｕ層３が、均質
な接触層４をつくるために、３６０〜３９０℃の温度で
焼もどしされる。焼もどし時間は４０分と３時間の間で
ある。焼もどしは、たとえばＮ2ガスまたはＡｒガスの
不活性雰囲気中で実施される。しかし、焼もどし工程
は、還元性雰囲気中で実施することもできる。
において形成したＡｕＧｅ層２およびＡｕ層３が、均質
な接触層４をつくるために、３６０〜３９０℃の温度で
焼もどしされる。焼もどし時間は４０分と３時間の間で
ある。焼もどしは、たとえばＮ2ガスまたはＡｒガスの
不活性雰囲気中で実施される。しかし、焼もどし工程
は、還元性雰囲気中で実施することもできる。
【００１０】焼もどし工程の間に、反射性のオーム接触
層４が形成する。焼もどし時間および焼もどし温度を決
定することにより、金属・半導体接触部の性質が定ま
る。高い反射能は、短い焼もどし時間および低い焼もど
し温度によって達成される。これに反して、低い接触抵
抗は、長い焼もどし時間および高い焼もどし温度によっ
て達成される。従って、焼もどし工程のパラメーターを
どのように決定すべきかは、個々の場合に発光ダイオー
ドの要求される性質に依存する。
層４が形成する。焼もどし時間および焼もどし温度を決
定することにより、金属・半導体接触部の性質が定ま
る。高い反射能は、短い焼もどし時間および低い焼もど
し温度によって達成される。これに反して、低い接触抵
抗は、長い焼もどし時間および高い焼もどし温度によっ
て達成される。従って、焼もどし工程のパラメーターを
どのように決定すべきかは、個々の場合に発光ダイオー
ドの要求される性質に依存する。
【００１１】焼もどし工程の代わりに、急速熱焼なまし
装置中で実施される短時間のひずみ取り工程が実施でき
る。この場合ひずみ取り温度は、５〜２０秒の時間で４
３０〜４８０℃の間である。このひずみ取り工程は、た
とえばＮ2またはＡｒのような不活性ガスの不活性雰囲
気中で行われる。オーム接触は、ＡｕＧｅ層２からＮ型
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体１の表面へのゲルマニウム原
子の拡散によって生じる。本発明方法によってオーム接
触部を形成しうるＮ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の例
は、たとえばＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＧａＰ，ＩｎＰ
および近縁の半導体結晶である。
装置中で実施される短時間のひずみ取り工程が実施でき
る。この場合ひずみ取り温度は、５〜２０秒の時間で４
３０〜４８０℃の間である。このひずみ取り工程は、た
とえばＮ2またはＡｒのような不活性ガスの不活性雰囲
気中で行われる。オーム接触は、ＡｕＧｅ層２からＮ型
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体１の表面へのゲルマニウム原
子の拡散によって生じる。本発明方法によってオーム接
触部を形成しうるＮ型ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の例
は、たとえばＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓ，ＧａＰ，ＩｎＰ
および近縁の半導体結晶である。
【００１２】図４は、比接触抵抗と基板中の荷電粒子濃
度の関係を示す。この例では基板材料は１００−ｎ−Ｇ
ａＡｓである。金属半導体接触部は、ゲルマニウム０．
５重量％を有する厚さ１０ｎｍのＡｕＧｅ層と、厚さ２
４０ｎｍのＡｕ層からなる。焼もどし工程の行われた
後、焼もどしされた金属層はゲルマニウムを０．０２重
量％の平均濃度で含有する。３８０℃で２時間の焼もど
し工程によって、基板ドーピング５・１０17ｃｍ-3にお
いて１・１０-5Ωｃｍ2の比接触抵抗が得られる。この
大きさの接触抵抗を有する全面の背面接触部は、正常の
半導体発光ダイオードの順方向電圧に対してもはや著し
い影響を有しない。
度の関係を示す。この例では基板材料は１００−ｎ−Ｇ
ａＡｓである。金属半導体接触部は、ゲルマニウム０．
５重量％を有する厚さ１０ｎｍのＡｕＧｅ層と、厚さ２
４０ｎｍのＡｕ層からなる。焼もどし工程の行われた
後、焼もどしされた金属層はゲルマニウムを０．０２重
量％の平均濃度で含有する。３８０℃で２時間の焼もど
し工程によって、基板ドーピング５・１０17ｃｍ-3にお
いて１・１０-5Ωｃｍ2の比接触抵抗が得られる。この
大きさの接触抵抗を有する全面の背面接触部は、正常の
半導体発光ダイオードの順方向電圧に対してもはや著し
い影響を有しない。
【００１３】図５は、本発明による背面接触部４を有す
る半導体発光ダイオードの断面を示す。該ダイオード
は、赤外スペクトル領域用のＧａＡｓ−メサダイオード
である。可能な光路は矢印により象徴的に示されてい
る。赤外光は、Ｐｎ移行部９によって決定される面内に
生じる。光の一部は、直通光路でチップ表面の自由範囲
から発光ダイオードを去る。しかし、光の他の部分は、
背面接触部４にあたる。合金ＡｕＧｅ接触部またはＡｕ
ＧｅＮｉ接触部は、背面表面にあるゲルマニウムドーピ
ング部分で大部分の光線を吸収する。しかし、本発明に
より形成された背面接触部では、大部分の光線は基板接
触界面により反射され、従ってチップ表面から射出しう
る。これによって、光学的出力の改善が得られる。
る半導体発光ダイオードの断面を示す。該ダイオード
は、赤外スペクトル領域用のＧａＡｓ−メサダイオード
である。可能な光路は矢印により象徴的に示されてい
る。赤外光は、Ｐｎ移行部９によって決定される面内に
生じる。光の一部は、直通光路でチップ表面の自由範囲
から発光ダイオードを去る。しかし、光の他の部分は、
背面接触部４にあたる。合金ＡｕＧｅ接触部またはＡｕ
ＧｅＮｉ接触部は、背面表面にあるゲルマニウムドーピ
ング部分で大部分の光線を吸収する。しかし、本発明に
より形成された背面接触部では、大部分の光線は基板接
触界面により反射され、従ってチップ表面から射出しう
る。これによって、光学的出力の改善が得られる。
【００１４】図６は、同じ温度条件における、反射率と
ＧａＡｓおよび２つの異なる接触部金属の波長との関係
を示す。上方の曲線は、ゲルマニウム０．０２重量％を
有するＡｕＧｅのものであり、下方の曲線はゲルマニウ
ム３重量％を有するＡｕＧｅのものである。合金接触部
には通常ゲルマニウム３ないしは１２重量％を有するＡ
ｕＧｅが使用される。曲線の経過が示すように、焼もど
しＡｕＧｅ接触部の反射率はゲルマニウム濃度の減少に
つれて増加し、０．１重量％以下のゲルマニウム濃度に
おいて純金の反射率に達する。
ＧａＡｓおよび２つの異なる接触部金属の波長との関係
を示す。上方の曲線は、ゲルマニウム０．０２重量％を
有するＡｕＧｅのものであり、下方の曲線はゲルマニウ
ム３重量％を有するＡｕＧｅのものである。合金接触部
には通常ゲルマニウム３ないしは１２重量％を有するＡ
ｕＧｅが使用される。曲線の経過が示すように、焼もど
しＡｕＧｅ接触部の反射率はゲルマニウム濃度の減少に
つれて増加し、０．１重量％以下のゲルマニウム濃度に
おいて純金の反射率に達する。
【００１５】図７は、焼もどし背面接触部のゲルマニウ
ム含量による、本発明による背面接触部を有する赤外ダ
イオードの光学的出力を示す。赤外ダイオードの放出波
長は約９４０ｎｍである。背面接触部は、Ｇｅ０．５重
量％を有する厚さ１０ｎｍのＡｕＧｅ層とその上にある
厚さ２４０ｎｍのＡｕ層からなる。最高の放射出力は、
Ｇｅ濃度０．１重量％、温度３６０℃および焼もどし時
間４０分において達成される。２時間の長い焼もどし時
間と結合した約３８０℃の若干高い焼もどし温度は、放
射出力の約６％の低下をもたらす。
ム含量による、本発明による背面接触部を有する赤外ダ
イオードの光学的出力を示す。赤外ダイオードの放出波
長は約９４０ｎｍである。背面接触部は、Ｇｅ０．５重
量％を有する厚さ１０ｎｍのＡｕＧｅ層とその上にある
厚さ２４０ｎｍのＡｕ層からなる。最高の放射出力は、
Ｇｅ濃度０．１重量％、温度３６０℃および焼もどし時
間４０分において達成される。２時間の長い焼もどし時
間と結合した約３８０℃の若干高い焼もどし温度は、放
射出力の約６％の低下をもたらす。
【００１６】接触部は、低いオーム接触抵抗および近赤
外および可視波長領域における光線に対する高い反射率
のため、赤外または可視光を放出する半導体発光ダイオ
ード用の全面の背面接触部として適当である。
外および可視波長領域における光線に対する高い反射率
のため、赤外または可視光を放出する半導体発光ダイオ
ード用の全面の背面接触部として適当である。
【図１】本発明方法の流れ図。
【図２】熱処理前の積層接触部の断面図。
【図３】本発明によるオーム接触部形成の工程図。
【図４】種々の焼もどし工程に対する、基板ドーピング
による本発明による接触抵抗曲線図。
による本発明による接触抵抗曲線図。
【図５】本発明による背面接触部を有する半導体発光ダ
イオードの断面図。
イオードの断面図。
【図６】ＧａＡｓおよび２つの異なる接触部金属に対す
る波長による反射率曲線図。
る波長による反射率曲線図。
【図７】２つの異なる焼もどし条件に対する本発明によ
る背面接触部のゲルマニウム濃度による赤外ダイオード
の光学的出力曲線図。
る背面接触部のゲルマニウム濃度による赤外ダイオード
の光学的出力曲線図。
１ ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶、 ２ ＡｕＧｅ
層、 ３ Ａｕ層、 ４背面接触部、 ９ ｐｎ移行部
層、 ３ Ａｕ層、 ４背面接触部、 ９ ｐｎ移行部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー シャイラー ドイツ連邦共和国 ヴァインスベルク マズーレンヴェーク １ (56)参考文献 特開 昭59−124126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−79618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−2380（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175723（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−79435（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−174163（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−94673（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−201541（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−87066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−242619（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−87067（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体層（１）上にＡｕＧｅからなる第
１金属層（２）を設け、その際第１金属層（２）のＧｅ
含量は１重量％を上廻らず、第１金属層（２）上にＡｕ
からなる第２金属層（３）を設け、積層体を３６０〜３
９０℃で４０〜１８０分間焼きもどすことを特徴とする
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のＮ−ドーピング半導体層上
にオーム接触部を形成する方法。 - 【請求項２】 焼もどし工程を、温度４３０〜４８０℃
で時間５〜２０秒の短時間のひずみ取り工程に代えるこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 双方の金属層（２，３）にわたる平均ゲ
ルマニウム含量が０．０２〜０．１重量％であることを
特徴とする請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 第１金属層（２）が５〜５０ｎｍの範囲
内の厚さを有し、第２金属層（３）が２００〜６００ｎ
ｍの範囲内の厚さを有することを特徴とする請求項１か
ら３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 焼もどしないしは短時間のひずみ取り工
程を不活性雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１か
ら４までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 焼もどしを還元性雰囲気中で行うことを
特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項７】 ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体が１００また
は１１１配向のＮ伝導型のＧａＡｓであることを特徴と
する請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 第１金属層（２）がゲルマニウム０．５
重量％を含有し、厚さ１０ｎｍであり、第２金属層
（３）が厚さ２４０ｎｍであることを特徴とする請求項
７記載の方法。 - 【請求項９】 積層体を約３８０℃の温度で約１２０分
焼もどすことを特徴とする請求項８記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4113969A DE4113969A1 (de) | 1991-04-29 | 1991-04-29 | Verfahren zur herstellung von ohmschen kontakten fuer verbindungshalbleiter |
| DE4113969.0 | 1991-04-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121353A JPH05121353A (ja) | 1993-05-18 |
| JP2550257B2 true JP2550257B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=6430597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10726792A Expired - Lifetime JP2550257B2 (ja) | 1991-04-29 | 1992-04-27 | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体のｎ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5250466A (ja) |
| JP (1) | JP2550257B2 (ja) |
| KR (1) | KR0164226B1 (ja) |
| DE (1) | DE4113969A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5422307A (en) * | 1992-03-03 | 1995-06-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of making an ohmic electrode using a TiW layer and an Au layer |
| DE4305296C3 (de) * | 1993-02-20 | 1999-07-15 | Vishay Semiconductor Gmbh | Verfahren zum Herstellen einer strahlungsemittierenden Diode |
| US5665639A (en) * | 1994-02-23 | 1997-09-09 | Cypress Semiconductor Corp. | Process for manufacturing a semiconductor device bump electrode using a rapid thermal anneal |
| DE4405716C2 (de) * | 1994-02-23 | 1996-10-31 | Telefunken Microelectron | Verfahren zur Herstellung von ohmschen Kontakten für Verbindungshalbleiter |
| DE19536438A1 (de) * | 1995-09-29 | 1997-04-03 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement und Herstellverfahren |
| JP2002534801A (ja) * | 1999-01-04 | 2002-10-15 | インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト | 半導体表面を成形するための装置および方法 |
| US6992334B1 (en) | 1999-12-22 | 2006-01-31 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Multi-layer highly reflective ohmic contacts for semiconductor devices |
| US6955978B1 (en) * | 2001-12-20 | 2005-10-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Uniform contact |
| DE10329515B9 (de) * | 2003-06-30 | 2022-01-20 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP2004235649A (ja) | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | 電気コンタクト領域を備えたモジュールの製造方法および半導体層列および活性ゾーンを有するモジュール |
| DE102004004780B9 (de) * | 2003-01-31 | 2019-04-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes mit einem elektrischen Kontaktbereich und Bauelement mit einem elektrischen Kontaktbereich |
| DE10308322B4 (de) * | 2003-01-31 | 2014-11-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontaktbereiches auf einer Halbleiterschicht und Bauelement mit derartigem Kontaktbereich |
| DE10334634B3 (de) * | 2003-07-29 | 2005-01-13 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum seitlichen Kontaktieren eines Halbleiterchips |
| US7795064B2 (en) | 2007-11-14 | 2010-09-14 | Jds Uniphase Corporation | Front-illuminated avalanche photodiode |
| ES2471568B1 (es) * | 2012-11-22 | 2015-08-21 | Abengoa Solar New Technologies S.A. | Procedimiento para la creación de contactos eléctricos y contactos así creados |
| TWI693642B (zh) * | 2017-12-22 | 2020-05-11 | 美商雷森公司 | 用於控制具有將由設置在半導體上的結構所吸收的預定波長之輻射量的方法 |
| CN108550666A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-09-18 | 天津三安光电有限公司 | 倒装四元系发光二极管外延结构、倒装四元系发光二极管及其生长方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4248675A (en) * | 1980-02-25 | 1981-02-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Method of forming electrical contact and antireflection layer on solar cells |
| JPS5874084A (ja) * | 1981-10-29 | 1983-05-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS592380A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Toshiba Corp | 半導体発光装置の製造方法 |
| JPS59124126A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | Fujitsu Ltd | オ−ミツク接触の形成方法 |
| US4757030A (en) * | 1985-06-20 | 1988-07-12 | Cornell Research Foundation, Inc. | Method of making group IV single crystal layers on group III-V substrates using solid phase epitaxial growth |
| JPS6279618A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0195564A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-13 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0748474B2 (ja) * | 1987-12-29 | 1995-05-24 | 日本電気株式会社 | 半導体結晶の構造 |
| JP2758611B2 (ja) * | 1988-09-16 | 1998-05-28 | 日本電信電話株式会社 | バイポーラトランジスタ素子 |
-
1991
- 1991-04-29 DE DE4113969A patent/DE4113969A1/de active Granted
-
1992
- 1992-04-10 US US07/866,861 patent/US5250466A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-27 JP JP10726792A patent/JP2550257B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-29 KR KR1019920007208A patent/KR0164226B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0164226B1 (ko) | 1998-12-15 |
| KR920020771A (ko) | 1992-11-21 |
| US5250466A (en) | 1993-10-05 |
| JPH05121353A (ja) | 1993-05-18 |
| DE4113969C2 (ja) | 1993-02-11 |
| DE4113969A1 (de) | 1992-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2550257B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体のｎ−ドーピング半導体層上にオーム接触部を形成する方法 | |
| US6287882B1 (en) | Light emitting diode with a metal-coated reflective permanent substrate and the method for manufacturing the same | |
| US5429954A (en) | Radiation-emitting diode with improved radiation output | |
| US3293513A (en) | Semiconductor radiant diode | |
| US6093965A (en) | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor | |
| EP0550963B1 (en) | Use of a semiconductor structure as light emitting diode | |
| US4495514A (en) | Transparent electrode light emitting diode and method of manufacture | |
| US6258699B1 (en) | Light emitting diode with a permanent subtrate of transparent glass or quartz and the method for manufacturing the same | |
| US7193247B2 (en) | Gallium nitride compound semiconductor device | |
| US7422915B2 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing the same | |
| AU721907B2 (en) | Low resistance contact semiconductor diode | |
| JP3115148B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US5036023A (en) | Rapid thermal processing method of making a semiconductor device | |
| KR100351195B1 (ko) | 화합물반도체의오믹콘택트제조방법 | |
| KR101249432B1 (ko) | 박막 반도체 칩의 제조 방법 | |
| JP2004146539A (ja) | 発光素子の製造方法及び発光素子 | |
| JP3171270B2 (ja) | 半導体装置 | |
| WO2022059450A1 (ja) | 赤外ｌｅｄ素子 | |
| EP0222395A1 (en) | Improvement in electrode structure of photosemiconductor device | |
| US5804463A (en) | Noble metal diffusion doping of mercury cadmium telluride for use in infrared detectors | |
| FR2684237A1 (fr) | Circuit integre de lasers semiconducteurs et procede de realisation de ce circuit. | |
| US4287527A (en) | Opto-electronic devices based on bulk crystals of complex semiconductors | |
| JPS593979A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US20110278587A1 (en) | Fast Annealing for GaN LEDs | |
| JPH08186286A (ja) | 半導体発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808 Year of fee payment: 16 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808 Year of fee payment: 16 |