JP2770720B2 - 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 - Google Patents
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子Info
- Publication number
- JP2770720B2 JP2770720B2 JP25317193A JP25317193A JP2770720B2 JP 2770720 B2 JP2770720 B2 JP 2770720B2 JP 25317193 A JP25317193 A JP 25317193A JP 25317193 A JP25317193 A JP 25317193A JP 2770720 B2 JP2770720 B2 JP 2770720B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- emitting device
- gallium nitride
- based compound
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01015—Phosphorus [P]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード、レー
ザーダイオード等に使用される窒化ガリウム系化合物半
導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ≦１、０
≦Ｙ≦１）が積層されてなる窒化ガリウム系化合物半導
体発光素子に係り、特に、ｐ−ｎ接合を有する窒化ガリ
ウム系化合物半導体発光素子の電極の構造に関する。
ザーダイオード等に使用される窒化ガリウム系化合物半
導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ≦１、０
≦Ｙ≦１）が積層されてなる窒化ガリウム系化合物半導
体発光素子に係り、特に、ｐ−ｎ接合を有する窒化ガリ
ウム系化合物半導体発光素子の電極の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の窒化ガリウム系化合物半導体発光
素子は、基板上に、ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体
層と、ｐ型ドーパントがドープされた高抵抗なｉ型の窒
化ガリウム系化合物半導体層とが積層されたいわゆるＭ
ＩＳ構造のものが知られているが、最近になって高抵抗
なｉ型をｐ型とする技術（特開平２−２５７６７９号公
報、特開平３−２１８３２５号公報、特開平５−１８３
１８９号公報等）が発表され、ｐ−ｎ接合型の発光素子
が実現可能となってきた。
素子は、基板上に、ｎ型の窒化ガリウム系化合物半導体
層と、ｐ型ドーパントがドープされた高抵抗なｉ型の窒
化ガリウム系化合物半導体層とが積層されたいわゆるＭ
ＩＳ構造のものが知られているが、最近になって高抵抗
なｉ型をｐ型とする技術（特開平２−２５７６７９号公
報、特開平３−２１８３２５号公報、特開平５−１８３
１８９号公報等）が発表され、ｐ−ｎ接合型の発光素子
が実現可能となってきた。
【０００３】現在のところ、ｐ−ｎ接合型の窒化ガリウ
ム系化合物半導体発光素子は、そのｐ型窒化ガリウム系
化合物半導体（以下、ｐ層という。）の製造方法が限ら
れているため、通常ｐ層が最上層（即ち、積層終了時の
層）とされる。また、発光素子の基板には透光性、絶縁
性を有するサファイアが使用されるため、発光素子の発
光観測面側は基板側とされることが多い。しかし、基板
側を発光観測面側とするｐ−ｎ接合型の発光素子は、同
一面側に形成されたｐ層およびｎ層の電極をリードフレ
ームに接続する際、１チップを２つのリードフレームに
跨って載置しなければならないので、１チップサイズが
大きくなるという欠点がある。つまり、ｎ層の電極がｐ
層と接触すると電気的にショートしてしまうため、チッ
プ上の正、負それぞれの電極と２つのリードフレーム幅
と間隔を大きくする必要性から、自然とチップサイズが
大きくなる。従って１枚あたりのウエハーから取れるチ
ップ数が少なくなり、高コストになるという欠点があ
る。
ム系化合物半導体発光素子は、そのｐ型窒化ガリウム系
化合物半導体（以下、ｐ層という。）の製造方法が限ら
れているため、通常ｐ層が最上層（即ち、積層終了時の
層）とされる。また、発光素子の基板には透光性、絶縁
性を有するサファイアが使用されるため、発光素子の発
光観測面側は基板側とされることが多い。しかし、基板
側を発光観測面側とするｐ−ｎ接合型の発光素子は、同
一面側に形成されたｐ層およびｎ層の電極をリードフレ
ームに接続する際、１チップを２つのリードフレームに
跨って載置しなければならないので、１チップサイズが
大きくなるという欠点がある。つまり、ｎ層の電極がｐ
層と接触すると電気的にショートしてしまうため、チッ
プ上の正、負それぞれの電極と２つのリードフレーム幅
と間隔を大きくする必要性から、自然とチップサイズが
大きくなる。従って１枚あたりのウエハーから取れるチ
ップ数が少なくなり、高コストになるという欠点があ
る。
【０００４】一方、電極側を発光観測面とする発光素子
は、１チップを１つのリードフレーム上に載置できるた
めチップサイズを小さくできる。しかも、発光観測面側
から正、負両方の電極を取り出すことができるので、生
産技術上有利であるという利点がある反面、発光観測面
側の電極により発光が阻害されることにより、基板側を
発光観測面とする発光素子に比して外部量子効率が悪い
という欠点がある。
は、１チップを１つのリードフレーム上に載置できるた
めチップサイズを小さくできる。しかも、発光観測面側
から正、負両方の電極を取り出すことができるので、生
産技術上有利であるという利点がある反面、発光観測面
側の電極により発光が阻害されることにより、基板側を
発光観測面とする発光素子に比して外部量子効率が悪い
という欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】我々は、外部量子効率
の問題に対しては、先に、ｐ層側を発光観測面とする発
光素子のｐ層に形成する電極を金属よりなる透光性の全
面電極（第一の電極）とし、その全面電極の上にボンデ
ィング用のパッド電極（第二の電極）を形成する技術を
提案した。この技術により、従来の窒化ガリウム系化合
物半導体発光素子の問題は改善されてきた。しかしなが
ら、通電中にパッド電極の金属材料によるマイグレーシ
ョンが発生し、透光性電極の透光性が失われてくるとい
う問題が生じてきた。特に、透光性電極はその膜厚を非
常に薄くして透光性を保っているため、パッド電極のマ
イグレーションが発生すると、その影響が大きく、透光
性電極のオーミック特性も悪くなる。簡単に言うと、バ
ッド電極の金属材料の一部が通電中に透光性電極中に拡
散することにより、透光性電極が変質し透光性が失われ
ると共に、ｐ型層との透光性電極とのオーミック性が悪
くなる。
の問題に対しては、先に、ｐ層側を発光観測面とする発
光素子のｐ層に形成する電極を金属よりなる透光性の全
面電極（第一の電極）とし、その全面電極の上にボンデ
ィング用のパッド電極（第二の電極）を形成する技術を
提案した。この技術により、従来の窒化ガリウム系化合
物半導体発光素子の問題は改善されてきた。しかしなが
ら、通電中にパッド電極の金属材料によるマイグレーシ
ョンが発生し、透光性電極の透光性が失われてくるとい
う問題が生じてきた。特に、透光性電極はその膜厚を非
常に薄くして透光性を保っているため、パッド電極のマ
イグレーションが発生すると、その影響が大きく、透光
性電極のオーミック特性も悪くなる。簡単に言うと、バ
ッド電極の金属材料の一部が通電中に透光性電極中に拡
散することにより、透光性電極が変質し透光性が失われ
ると共に、ｐ型層との透光性電極とのオーミック性が悪
くなる。
【０００６】従って、本発明はこのような事情を鑑み成
されたもので、その目的とするところは、同一面側に形
成された電極側を発光観測面とした窒化ガリウム系化合
物半導体発光素子において、パッド電極のマイグレーシ
ョンによるｐ層の透光性電極の変質を防ぎ、オーミック
特性を維持するとともに、透光性電極の透光性を維持し
外部量子効率を低下させないことにある。
されたもので、その目的とするところは、同一面側に形
成された電極側を発光観測面とした窒化ガリウム系化合
物半導体発光素子において、パッド電極のマイグレーシ
ョンによるｐ層の透光性電極の変質を防ぎ、オーミック
特性を維持するとともに、透光性電極の透光性を維持し
外部量子効率を低下させないことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】我々は透光性電極の表面
に形成するパッド電極の材料について数々の実験を重ね
た結果、パッド電極に特定の元素を含まず、Ａｕを含む
電極金属を使用することにより、上記問題が解決できる
ことを見出し、本発明を成すに至った。即ち、本発明の
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、基板上にｎ層
とｐ層とが順に積層され、同一面側にｎ層の電極とｐ層
の電極とが形成されて、それら電極側を発光観測面側と
する窒化ガリウム系化合物半導体発光素子において、前
記ｐ層の電極が、ｐ層のほぼ全面に形成されたオーミッ
ク接触用のＡｕ合金を含む透光性の第一の金属電極と、
前記第一の金属電極の表面の一部に形成されたボンディ
ング用の第二の金属電極とからなり、前記第二の金属電
極は、第一の金属電極と共通金属としてＡｕを含み、前
記ｐ層とのオーミック接触を阻害するＡｌもしくはＣｒ
を含まないことを特徴とする。なお本願において、透光
性とは窒化ガリウム系化合物半導体の発光を透過すると
いう意味であり、必ずしも無色透明を意味するものでは
ない。
に形成するパッド電極の材料について数々の実験を重ね
た結果、パッド電極に特定の元素を含まず、Ａｕを含む
電極金属を使用することにより、上記問題が解決できる
ことを見出し、本発明を成すに至った。即ち、本発明の
窒化ガリウム系化合物半導体発光素子は、基板上にｎ層
とｐ層とが順に積層され、同一面側にｎ層の電極とｐ層
の電極とが形成されて、それら電極側を発光観測面側と
する窒化ガリウム系化合物半導体発光素子において、前
記ｐ層の電極が、ｐ層のほぼ全面に形成されたオーミッ
ク接触用のＡｕ合金を含む透光性の第一の金属電極と、
前記第一の金属電極の表面の一部に形成されたボンディ
ング用の第二の金属電極とからなり、前記第二の金属電
極は、第一の金属電極と共通金属としてＡｕを含み、前
記ｐ層とのオーミック接触を阻害するＡｌもしくはＣｒ
を含まないことを特徴とする。なお本願において、透光
性とは窒化ガリウム系化合物半導体の発光を透過すると
いう意味であり、必ずしも無色透明を意味するものでは
ない。
【０００８】
【作用】本発明の発光素子は、ｐ層の上に形成する第一
の金属電極をｐ層のほぼ全面に形成した全面電極とし、
ｐ層とオーミック接触可能なＡｕ合金を使用しているた
め、電流をｐ層全体に均一に広げ、ｐ−ｎ接合界面から
均一な発光を得ることができる。しかも前記第一の金属
電極を透光性としていることにより、電極側から発光を
観測する際に、電極によって発光を妨げることがないの
で発光素子の外部量子効率が格段に向上する。さらに、
本発明の発光素子は第一の電極の上にボンディング用の
パット電極として第二の電極を形成している。その第二
の電極は第一の金属電極との共通金属としてＡｕを含有
することにより、第一の金属電極と接着性が良く、ワイ
ヤーボンディング時に用いられる金線よりできるボール
とも接着性がよい。またＡｕは素子通電中に第一の電極
へのマイグレーションが少なく、第一の電極を変質させ
ることが少ない。ところが、Ａｕの中にＡｌ若しくはＣ
ｒを含有させた合金を第二の電極とすると、これらの金
属は通電中、比較的短時間（例えば５００時間）でマイ
グレーションが発生して、第一の金属電極を変質させて
しまう。従って第二の電極をＡｕ単体、またはＡｕを含
みＡｌ若しくはＣｒを含まない合金とすることにより、
第一の電極、およびボールとの接着性が良く、通電中に
マイグレーションを引き起こしにくい電極を実現でき
る。
の金属電極をｐ層のほぼ全面に形成した全面電極とし、
ｐ層とオーミック接触可能なＡｕ合金を使用しているた
め、電流をｐ層全体に均一に広げ、ｐ−ｎ接合界面から
均一な発光を得ることができる。しかも前記第一の金属
電極を透光性としていることにより、電極側から発光を
観測する際に、電極によって発光を妨げることがないの
で発光素子の外部量子効率が格段に向上する。さらに、
本発明の発光素子は第一の電極の上にボンディング用の
パット電極として第二の電極を形成している。その第二
の電極は第一の金属電極との共通金属としてＡｕを含有
することにより、第一の金属電極と接着性が良く、ワイ
ヤーボンディング時に用いられる金線よりできるボール
とも接着性がよい。またＡｕは素子通電中に第一の電極
へのマイグレーションが少なく、第一の電極を変質させ
ることが少ない。ところが、Ａｕの中にＡｌ若しくはＣ
ｒを含有させた合金を第二の電極とすると、これらの金
属は通電中、比較的短時間（例えば５００時間）でマイ
グレーションが発生して、第一の金属電極を変質させて
しまう。従って第二の電極をＡｕ単体、またはＡｕを含
みＡｌ若しくはＣｒを含まない合金とすることにより、
第一の電極、およびボールとの接着性が良く、通電中に
マイグレーションを引き起こしにくい電極を実現でき
る。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る発光素子の構
造を示す模式断面図であり、この素子はサファイア基板
１の上にｎ層２とｐ層３とを順に積層したホモ構造の発
光素子を示しており、ｎ層２の上にはｎ層２のオーミッ
ク用の電極４を形成し、ｐ層３の上にはオーミック接触
用の透光性の第一の電極１１を形成し、さらに第一の電
極１１の上にはボンディング用の第二の電極１２を形成
している。
造を示す模式断面図であり、この素子はサファイア基板
１の上にｎ層２とｐ層３とを順に積層したホモ構造の発
光素子を示しており、ｎ層２の上にはｎ層２のオーミッ
ク用の電極４を形成し、ｐ層３の上にはオーミック接触
用の透光性の第一の電極１１を形成し、さらに第一の電
極１１の上にはボンディング用の第二の電極１２を形成
している。
【００１０】第一の電極１１を透光性にするには、Ａ
ｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ等の電極材料
を非常に薄く形成することにより実現可能である。具体
的には、蒸着、スパッタ等の技術により電極が透光性に
なるような膜厚で直接、薄膜を形成するか、または薄膜
を形成した後、アニーリングを行うことにより電極を透
光性にすることができる。つまり、第一の電極はｐ層３
とオーミック接触を得るための電極であり、第二の電極
と異なりＡｌ、Ｃｒを含んでいてもよい。好ましい第一
の電極１１はＮｉとＡｕとを順に積層した合金、最も好
ましくはｐ層側からＮｉおよびＡｕを順に積層した合金
よりなる透光性の電極である。第一の電極１１を前記構
成とすることにより、ｐ層と良好なオーミック接触を得
ることができる。図２は、ｐ型ＧａＮ層にＮｉとＡｕと
を順にそれぞれ０．１μｍの膜厚で蒸着した後、アニー
リングして電極を合金化して透光性とし、その電流電圧
特性を測定した図である。この図に示すように、Ｎｉと
Ａｕとを順に積層してなる第一の電極１１は非常に良好
なオーミック接触が得られていることがわかる。
ｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ等の電極材料
を非常に薄く形成することにより実現可能である。具体
的には、蒸着、スパッタ等の技術により電極が透光性に
なるような膜厚で直接、薄膜を形成するか、または薄膜
を形成した後、アニーリングを行うことにより電極を透
光性にすることができる。つまり、第一の電極はｐ層３
とオーミック接触を得るための電極であり、第二の電極
と異なりＡｌ、Ｃｒを含んでいてもよい。好ましい第一
の電極１１はＮｉとＡｕとを順に積層した合金、最も好
ましくはｐ層側からＮｉおよびＡｕを順に積層した合金
よりなる透光性の電極である。第一の電極１１を前記構
成とすることにより、ｐ層と良好なオーミック接触を得
ることができる。図２は、ｐ型ＧａＮ層にＮｉとＡｕと
を順にそれぞれ０．１μｍの膜厚で蒸着した後、アニー
リングして電極を合金化して透光性とし、その電流電圧
特性を測定した図である。この図に示すように、Ｎｉと
Ａｕとを順に積層してなる第一の電極１１は非常に良好
なオーミック接触が得られていることがわかる。
【００１１】第一の電極１１の膜厚は０．００１μｍ〜
１μｍの厚さで形成することが好ましい。０．００１μ
ｍよりも薄いと電極抵抗が大きくなる傾向にある。逆に
１μｍよりも厚いと電極が透光性になりにくく実用的で
はない。電極材料によっても多少異なるが、第一の電極
１１がほぼ透明でほとんど発光を妨げることがなく、ま
た接触抵抗も低い、特に実用的な範囲としては、０．０
０５μｍ〜０．２μｍの範囲が特に好ましい。
１μｍの厚さで形成することが好ましい。０．００１μ
ｍよりも薄いと電極抵抗が大きくなる傾向にある。逆に
１μｍよりも厚いと電極が透光性になりにくく実用的で
はない。電極材料によっても多少異なるが、第一の電極
１１がほぼ透明でほとんど発光を妨げることがなく、ま
た接触抵抗も低い、特に実用的な範囲としては、０．０
０５μｍ〜０．２μｍの範囲が特に好ましい。
【００１２】次に、本発明の発光素子は第一の電極１１
の表面にボンディング用のパッド電極として第二の電極
１２を形成している。第二の電極１２はＡｕ単体、また
はＡｕを含みＡｌもしくはＣｒを含まない合金とする。
の表面にボンディング用のパッド電極として第二の電極
１２を形成している。第二の電極１２はＡｕ単体、また
はＡｕを含みＡｌもしくはＣｒを含まない合金とする。
【００１３】図１に示す構造の発光素子において、第一
の電極１１をＮｉおよびＡｕを順に積層した透光性電極
とし、その透光性電極の上に数々の材料でボンディング
用の第二の電極１２を形成した後、ｎ層の電極４と第二
の電極１２とにワイヤーボンドして通常の発光ダイオー
ドとして発光させ、５００時間連続点灯後の第一の電極
の状態を調べた。その結果を表１に示す。表１におい
て、列側に示す電極材料は第一の電極１１側の電極材
料、行側に示す電極材料はボールと接触する側の電極材
料を示す。つまり、表１の第二の電極１２は、列に示す
電極材料と、行に示す電極材料とを順に積層した電極よ
りなることを示している。
の電極１１をＮｉおよびＡｕを順に積層した透光性電極
とし、その透光性電極の上に数々の材料でボンディング
用の第二の電極１２を形成した後、ｎ層の電極４と第二
の電極１２とにワイヤーボンドして通常の発光ダイオー
ドとして発光させ、５００時間連続点灯後の第一の電極
の状態を調べた。その結果を表１に示す。表１におい
て、列側に示す電極材料は第一の電極１１側の電極材
料、行側に示す電極材料はボールと接触する側の電極材
料を示す。つまり、表１の第二の電極１２は、列に示す
電極材料と、行に示す電極材料とを順に積層した電極よ
りなることを示している。
【００１４】表１において、第二の電極１２の特性は、
５００時間点灯後第一の電極材料が全く変色せず透光性
を保ったままで、しかもｐ層３と第一の電極１１とのオ
ーミック特性が変化しなかったものを○、第二の電極１
２の周囲にあたる第一の電極がやや変色しているが発光
を減衰させる程度ではなく、またオーミック特性も変化
しなかったものを△、第一の電極１１の透光性が失わ
れ、オーミック特性も失われているものを×として評価
した。但し、第二の電極１２とボールとの接着性が悪く
ワイヤーボンディングが困難であったものは、第一の電
極１１の変色の有無にかかわらず−として示している。
５００時間点灯後第一の電極材料が全く変色せず透光性
を保ったままで、しかもｐ層３と第一の電極１１とのオ
ーミック特性が変化しなかったものを○、第二の電極１
２の周囲にあたる第一の電極がやや変色しているが発光
を減衰させる程度ではなく、またオーミック特性も変化
しなかったものを△、第一の電極１１の透光性が失わ
れ、オーミック特性も失われているものを×として評価
した。但し、第二の電極１２とボールとの接着性が悪く
ワイヤーボンディングが困難であったものは、第一の電
極１１の変色の有無にかかわらず−として示している。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に示したように、例えば第一の電極を
Ｎｉ−Ａｕとした場合、その第一の電極の上に形成する
ボンディング用の第二の電極１２の材料を、第一の電極
と同一材料、即ちＡｕ−Ｎｉとすると第一の電極１１は
全く変色せず透光性を保ったままである。またＡｕ単独
でもＡｕ−Ｎｉと同一の効果を得ることができる。一
方、Ｃｒ、Ａｌは第一の電極１１に対し、マイグレーシ
ョンが発生しやすく、これらの金属を第二の電極１２に
含有させると、たとえＡｕを含んでいても第一の電極１
１の特性が失われてしまう。
Ｎｉ−Ａｕとした場合、その第一の電極の上に形成する
ボンディング用の第二の電極１２の材料を、第一の電極
と同一材料、即ちＡｕ−Ｎｉとすると第一の電極１１は
全く変色せず透光性を保ったままである。またＡｕ単独
でもＡｕ−Ｎｉと同一の効果を得ることができる。一
方、Ｃｒ、Ａｌは第一の電極１１に対し、マイグレーシ
ョンが発生しやすく、これらの金属を第二の電極１２に
含有させると、たとえＡｕを含んでいても第一の電極１
１の特性が失われてしまう。
【００１７】また、他の実施例として、第一の電極１１
をＡｕ−Ｔｉ（但し、Ａｕ−Ｔｉのオーミック特性は、
Ｎｉ−Ａｕよりも若干劣っていた。）で形成した後、同
様にして数々の第二の電極材料を形成し、第二の電極材
料を評価した。その結果は特に表には示さないが、第二
の電極材料をＡｕ単独とした場合、またはＡｕ−Ｔｉ
（Ａｕ−Ｔｉの積層順序は問わない。）とした場合には
○、Ａｕを含むＮｉ、Ｉｎ、Ｐｔ等よりなる電極の場合
は△、ところがＡｕ−Ａｌ等、Ａｌ、Ｃｒを含有させる
と表１と同様に×の評価であった。
をＡｕ−Ｔｉ（但し、Ａｕ−Ｔｉのオーミック特性は、
Ｎｉ−Ａｕよりも若干劣っていた。）で形成した後、同
様にして数々の第二の電極材料を形成し、第二の電極材
料を評価した。その結果は特に表には示さないが、第二
の電極材料をＡｕ単独とした場合、またはＡｕ−Ｔｉ
（Ａｕ−Ｔｉの積層順序は問わない。）とした場合には
○、Ａｕを含むＮｉ、Ｉｎ、Ｐｔ等よりなる電極の場合
は△、ところがＡｕ−Ａｌ等、Ａｌ、Ｃｒを含有させる
と表１と同様に×の評価であった。
【００１８】さらに、他の実施例として、第一の電極１
１をＡｕ−Ａｌ（但し、Ａｕ−Ａｌのオーミック特性
は、Ｎｉ−Ａｕよりも若干劣っていた。）で形成した
後、同様にして数々の第二の電極材料を形成し、第二の
電極材料を評価した。その結果も特に表には示さない
が、第二の電極材料をＡｕ単独とした場合には○、Ａｕ
を含むＮｉ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｐｔ等よりなる電極の場合は
△、ところがＡｕ−Ａｌは同一材料であるにもかかわら
ず表１と同様に×の評価であり、Ａｕ−Ｃｒを含む場合
も同様に×であった。
１をＡｕ−Ａｌ（但し、Ａｕ−Ａｌのオーミック特性
は、Ｎｉ−Ａｕよりも若干劣っていた。）で形成した
後、同様にして数々の第二の電極材料を形成し、第二の
電極材料を評価した。その結果も特に表には示さない
が、第二の電極材料をＡｕ単独とした場合には○、Ａｕ
を含むＮｉ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｐｔ等よりなる電極の場合は
△、ところがＡｕ−Ａｌは同一材料であるにもかかわら
ず表１と同様に×の評価であり、Ａｕ−Ｃｒを含む場合
も同様に×であった。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の発光素子
は電極側を発光観測面とする窒化ガリウム系化合物半導
体発光素子において、オーミック接触用の第１の金属電
極を透光性としているため素子の外部量子効率を向上さ
せることができ、さらにその第１の電極の表面に形成す
るボンディング用の第二の電極材料をＡｕ単独、または
Ａｕを含むがＡｌ若しくはＣｒを含まない合金とするこ
とにより、第１の電極のオーミック特性を変化させるこ
となく、また変色させることもないので、発光素子の信
頼性が格段に向上する。また本明細書ではホモ構造のｐ
−ｎ接合型発光素子について説明したが、ホモ構造に限
るものではなく、ｐ−ｎ接合を有するシングルヘテロ、
ダブルヘテロ構造の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子についても適用できることは言うまでもない。
は電極側を発光観測面とする窒化ガリウム系化合物半導
体発光素子において、オーミック接触用の第１の金属電
極を透光性としているため素子の外部量子効率を向上さ
せることができ、さらにその第１の電極の表面に形成す
るボンディング用の第二の電極材料をＡｕ単独、または
Ａｕを含むがＡｌ若しくはＣｒを含まない合金とするこ
とにより、第１の電極のオーミック特性を変化させるこ
となく、また変色させることもないので、発光素子の信
頼性が格段に向上する。また本明細書ではホモ構造のｐ
−ｎ接合型発光素子について説明したが、ホモ構造に限
るものではなく、ｐ−ｎ接合を有するシングルヘテロ、
ダブルヘテロ構造の窒化ガリウム系化合物半導体発光素
子についても適用できることは言うまでもない。
【図１】 本発明の一実施例の発光素子の構造を示す模
式断面図。
式断面図。
【図２】 第一の電極Ｎｉ−Ａｕの電流電圧特性を示す
図。
図。
１・・・・サファイア基板 ２・・・・ｎ型ＧａＮ層 ３・・・・ｐ型ＧａＮ層 ４・・・・ｎ型層の電極 １１・・・・第一の電極 １２・・・・第二の電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−129658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101089（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 33/00
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上にｎ層とｐ層とが順に積層され、
同一面側にｎ層の電極とｐ層の電極とが形成されて、そ
れら電極側を発光観測面側とする窒化ガリウム系化合物
半導体発光素子において、 前記ｐ層の電極が、ｐ層のほぼ全面に形成されたオーミ
ック接触用のＡｕ合金を含む透光性の第一の金属電極
と、前記第一の金属電極の表面の一部に形成されたボン
ディング用の第二の金属電極とからなり、前記第二の金
属電極は、第一の金属電極と共通金属としてＡｕを含
み、前記ｐ層とのオーミック接触を阻害するＡｌもしく
はＣｒを含まないことを特徴とする窒化ガリウム系化合
物半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記第一の金属電極と前記第二の金属電
極とが同一材料よりな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発光素子。 - 【請求項３】 前記第一の金属電極はＮｉとＡｕとが積
層された合金よりな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発光素子。 - 【請求項４】 前記第二の金属電極がＡｕに加えて、Ｔ
ｉ、Ｎｉ、Ｉｎおよびｐｔよりなる群から選択された少
なくとも一種を含む合金よりな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発光素子。
Priority Applications (27)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25317193A JP2770720B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
| KR1019940009055A KR100286699B1 (ko) | 1993-01-28 | 1994-04-27 | 질화갈륨계 3-5족 화합물 반도체 발광디바이스 및 그 제조방법 |
| EP04012118A EP1450415A3 (en) | 1993-04-28 | 1994-04-27 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device |
| EP94106587A EP0622858B2 (en) | 1993-04-28 | 1994-04-27 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device and method of producing the same |
| DE69425186T DE69425186T3 (de) | 1993-04-28 | 1994-04-27 | Halbleitervorrichtung aus einer galliumnitridartigen III-V-Halbleiterverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| EP99114356A EP0952617B1 (en) | 1993-04-28 | 1994-04-27 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device |
| DE69433926T DE69433926T2 (de) | 1993-04-28 | 1994-04-27 | Halbleitervorrichtung aus einer galliumnitridartigen III-V-Halbleiterverbindung |
| CNB03145867XA CN1240142C (zh) | 1993-04-28 | 1994-04-28 | 氮化镓系化合物半导体发光器件 |
| CN94106935A CN1046375C (zh) | 1993-04-28 | 1994-04-28 | 氮化镓系ⅲ-ｖ族化合物半导体器件及其制造方法 |
| US08/234,001 US5563422A (en) | 1993-04-28 | 1994-04-28 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device and method of producing the same |
| CNB03145870XA CN1262024C (zh) | 1993-04-28 | 1994-04-28 | 氮化镓系ⅲ－ⅴ族化合物半导体器件的制造方法 |
| CNB031458688A CN1253948C (zh) | 1993-04-28 | 1994-04-28 | 氮化镓系ⅲ－ⅴ族化合物半导体器件 |
| CNB031458696A CN1240143C (zh) | 1993-04-28 | 1994-04-28 | 氮化镓系ⅲ－ⅴ族化合物半导体器件 |
| US08/670,242 US5767581A (en) | 1993-04-28 | 1996-06-17 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor |
| US08/665,759 US5652434A (en) | 1993-04-28 | 1996-06-17 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor |
| US08/995,167 US5877558A (en) | 1993-04-28 | 1997-12-19 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor |
| KR1019980022092A KR100225612B1 (en) | 1993-04-28 | 1998-06-12 | Gallium nitride-based iii-v group compound semiconductor |
| CNB981183115A CN1262021C (zh) | 1993-04-28 | 1998-08-11 | 氮化镓系ⅲ－ⅴ族化合物半导体器件及其制造方法 |
| US09/209,826 US6093965A (en) | 1993-04-28 | 1998-12-11 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor |
| KR1019990032148A KR100551364B1 (ko) | 1993-04-28 | 1999-08-05 | 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자 및 그 전극형성방법 |
| US09/448,479 US6204512B1 (en) | 1993-04-28 | 1999-11-24 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device and method of producing the same |
| US09/750,912 US6507041B2 (en) | 1993-04-28 | 2001-01-02 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor |
| US10/292,583 US6610995B2 (en) | 1993-04-28 | 2002-11-13 | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor |
| KR1020030035961A KR100551365B1 (ko) | 1993-04-28 | 2003-06-04 | 질화갈륨계 화합물 반도체 발광소자 |
| US10/609,410 US6998690B2 (en) | 1993-04-28 | 2003-07-01 | Gallium nitride based III-V group compound semiconductor device and method of producing the same |
| US11/198,465 US7205220B2 (en) | 1993-04-28 | 2005-08-08 | Gallium nitride based III-V group compound semiconductor device and method of producing the same |
| US11/714,890 US7375383B2 (en) | 1993-04-28 | 2007-03-07 | Gallium nitride based III-V group compound semiconductor device and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25317193A JP2770720B2 (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106633A JPH07106633A (ja) | 1995-04-21 |
| JP2770720B2 true JP2770720B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=17247527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25317193A Expired - Lifetime JP2770720B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-10-08 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770720B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6996150B1 (en) | 1994-09-14 | 2006-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and manufacturing method therefor |
| JP3292044B2 (ja) | 1996-05-31 | 2002-06-17 | 豊田合成株式会社 | ｐ伝導形３族窒化物半導体の電極パッド及びそれを有した素子及び素子の製造方法 |
| JPH10341039A (ja) * | 1997-04-10 | 1998-12-22 | Toshiba Corp | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| CN100524855C (zh) | 2004-03-31 | 2009-08-05 | 日亚化学工业株式会社 | 氮化物半导体发光元件 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101089A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-11 | Seiko Epson Corp | 青色発光素子 |
| JP2666228B2 (ja) * | 1991-10-30 | 1997-10-22 | 豊田合成株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25317193A patent/JP2770720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07106633A (ja) | 1995-04-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6507041B2 (en) | Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor | |
| US5990500A (en) | Nitride compound semiconductor light emitting element and its manufacturing method | |
| JP3009095B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP2697572B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP3494478B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 | |
| JPH06314822A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその電極形成方法 | |
| JP2000294837A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP3269070B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| KR20050051920A (ko) | 플립칩형 질화물계 발광소자 및 그 제조방법 | |
| JP2770717B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP2770720B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP3047960B2 (ja) | ｎ型窒化物半導体の電極 | |
| JP3239350B2 (ja) | ｎ型窒化物半導体層の電極 | |
| JP3144534B2 (ja) | ｎ型窒化物半導体層の電極 | |
| JP3187284B2 (ja) | ｎ型窒化物半導体層の電極 | |
| KR100621871B1 (ko) | 플립칩 구조 ⅲ-질화물계 반도체 발광소자 | |
| JP2000106456A (ja) | 半導体素子及び発光ダイオード |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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: 20080417 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090417 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100417 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100417 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110417 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110417 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 15 |
|
| R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 15 |
|
| R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140417 Year of fee payment: 16 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |