JP3249189B2 - 炭素を含むｉｖ族半導体素子 - Google Patents
炭素を含むｉｖ族半導体素子Info
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Classifications
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素を含むIV族半導体素
子とその製造方法に関する。
子とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭素を含むIV族半導体である炭化珪素は
熱的にも化学的にも非常に安定であるために、高温高圧
下および放射線照射下でも耐え得る耐環境素子用材料と
して研究されている。また一方ではこの材料はエネルギ
ーギャップが２．３ｅＶ以上あり、電気伝導型を他の化
合物半導体と比べ比較的容易に制御でき得ることから、
短波長発光素子用材料として注目を集めている。炭化珪
素には同一の化学量論組成に対して、六方晶系や立方晶
系、三方晶系など幾つかの結晶構造が存在することが知
られている。また、結晶の周期に関しても３から数千に
至るものまで多く存在することが確かめられている。そ
のような炭化珪素の中でも、特に６Ｈ型（周期６の六方
晶系）のものはエネルギーギャップが２．８ｅＶ程度あ
るため青色発光素子に用いる研究・開発が盛んである。
熱的にも化学的にも非常に安定であるために、高温高圧
下および放射線照射下でも耐え得る耐環境素子用材料と
して研究されている。また一方ではこの材料はエネルギ
ーギャップが２．３ｅＶ以上あり、電気伝導型を他の化
合物半導体と比べ比較的容易に制御でき得ることから、
短波長発光素子用材料として注目を集めている。炭化珪
素には同一の化学量論組成に対して、六方晶系や立方晶
系、三方晶系など幾つかの結晶構造が存在することが知
られている。また、結晶の周期に関しても３から数千に
至るものまで多く存在することが確かめられている。そ
のような炭化珪素の中でも、特に６Ｈ型（周期６の六方
晶系）のものはエネルギーギャップが２．８ｅＶ程度あ
るため青色発光素子に用いる研究・開発が盛んである。
【０００３】炭化珪素半導体素子には、従来オーミック
電極としてこれまで多くの文献等に示されている通り、
ｎ型炭化珪素半導体に対してはＮｉ、Ｐｔ、Ｗなど多く
のオーミック電極材料が用いられている。
電極としてこれまで多くの文献等に示されている通り、
ｎ型炭化珪素半導体に対してはＮｉ、Ｐｔ、Ｗなど多く
のオーミック電極材料が用いられている。
【０００４】図９はこの様な従来の電極を用いた炭化珪
素半導体素子の一例であるＮｉ／Ａｕ膜を連続形成し熱
処理をしてオーミック電極を得た炭化珪素発光素子の構
造を示す図である。
素半導体素子の一例であるＮｉ／Ａｕ膜を連続形成し熱
処理をしてオーミック電極を得た炭化珪素発光素子の構
造を示す図である。
【０００５】ｎ型炭化珪素基板１１を用意し、該ｎ型炭
化珪素基板１１の一主面１１ａ上に周知のＬＰＥ法等の
エピタキシャル成長方法を用いてｎ型炭化珪素層１２、
ｐ型炭化珪素層１３を順次積層する。次いでこの積層基
板を表面処理した後、ｐ型炭化珪素層１３上にＡｌ−Ｓ
ｉ電極膜１４を、ｎ型炭化珪素基板の他主面１１ｂ上に
Ｎｉ電極膜１５及びＡｕ電極膜９１をそれぞれ周知の真
空蒸着法を用いて形成する。しかる後、この積層基板に
Ａｒ雰囲気中で９００〜１０００℃で約５分間の熱処理
を施すことによって、各電極金属膜は炭化珪素と合金化
し、オーミック性を得る。しかしながら、この様な方法
を用いて形成したＮｉ／Ａｕではオーミック電極とする
ための熱処理工程によってＮｉとＡｕとが合金化し高抵
抗化してしまうという問題がある。そのため、通電時間
が長くなるにしたがって素子が発熱し、発光素子におい
ては発光波長の長波長側へのシフト、さらには発光波長
幅の拡大による光の白色化という形で劣化が見られる。
化珪素基板１１の一主面１１ａ上に周知のＬＰＥ法等の
エピタキシャル成長方法を用いてｎ型炭化珪素層１２、
ｐ型炭化珪素層１３を順次積層する。次いでこの積層基
板を表面処理した後、ｐ型炭化珪素層１３上にＡｌ−Ｓ
ｉ電極膜１４を、ｎ型炭化珪素基板の他主面１１ｂ上に
Ｎｉ電極膜１５及びＡｕ電極膜９１をそれぞれ周知の真
空蒸着法を用いて形成する。しかる後、この積層基板に
Ａｒ雰囲気中で９００〜１０００℃で約５分間の熱処理
を施すことによって、各電極金属膜は炭化珪素と合金化
し、オーミック性を得る。しかしながら、この様な方法
を用いて形成したＮｉ／Ａｕではオーミック電極とする
ための熱処理工程によってＮｉとＡｕとが合金化し高抵
抗化してしまうという問題がある。そのため、通電時間
が長くなるにしたがって素子が発熱し、発光素子におい
ては発光波長の長波長側へのシフト、さらには発光波長
幅の拡大による光の白色化という形で劣化が見られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
炭化珪素半導体素子は、その電極において、通電中のＮ
ｉ中への酸素の拡散或はＮｉ／Ａｕ電極においては合金
化してしまうことにより高抵抗化してしまうという問題
点があった。
炭化珪素半導体素子は、その電極において、通電中のＮ
ｉ中への酸素の拡散或はＮｉ／Ａｕ電極においては合金
化してしまうことにより高抵抗化してしまうという問題
点があった。
【０００７】そこで本発明は上記した問題点を解決し、
低抵抗でオーミック接合した電極を有する炭素を含むIV
族半導体素子及びその製造方法を提供することを目的と
する。
低抵抗でオーミック接合した電極を有する炭素を含むIV
族半導体素子及びその製造方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、炭素を含むIV族半導体層と、この炭
素を含むIV族半導体層表面に順次形成されたＮｉ層及び
Ａｌ層からなるオーミック電極とを具備することを特徴
とする炭素を含むIV族半導体素子を提供するものであ
る。
に、第１の発明は、炭素を含むIV族半導体層と、この炭
素を含むIV族半導体層表面に順次形成されたＮｉ層及び
Ａｌ層からなるオーミック電極とを具備することを特徴
とする炭素を含むIV族半導体素子を提供するものであ
る。
【０００９】また、第２の発明は、炭素を含むIV族半導
体層と、この炭素を含むIV族半導体層表面に形成された
Ｎｉ及びＡｌの混晶で組成比が前記炭素を含むIV族半導
体層側からみてＮｉが減少する方向に連続的に変化する
オーミック電極とを具備することを特徴とする炭素を含
むIV族半導体素子を提供するものである。
体層と、この炭素を含むIV族半導体層表面に形成された
Ｎｉ及びＡｌの混晶で組成比が前記炭素を含むIV族半導
体層側からみてＮｉが減少する方向に連続的に変化する
オーミック電極とを具備することを特徴とする炭素を含
むIV族半導体素子を提供するものである。
【００１０】また、第３の発明は、炭素を含むIV族半導
体層表面にＮｉ層を被着する工程と、このＮｉ層に熱処
理を加え前記IV族半導体層とオーミック接続させる工程
と、この後前記Ｎｉ層上にＡｌ層を被着する工程とを具
備することを特徴とする炭素を含むIV族半導体素子の製
造方法を提供するものである。
体層表面にＮｉ層を被着する工程と、このＮｉ層に熱処
理を加え前記IV族半導体層とオーミック接続させる工程
と、この後前記Ｎｉ層上にＡｌ層を被着する工程とを具
備することを特徴とする炭素を含むIV族半導体素子の製
造方法を提供するものである。
【００１１】
【作用】本発明は、炭素を含むIV族半導体にオーミック
接触を取り得るＮｉ電極膜を熱処理を施すことによりオ
ーミック電極として形成しておき、その後、比抵抗の小
さいＡｌ膜を形成することによって、低抵抗の電極を形
成することができる。この工程中で、Ｎｉ電極表面には
酸化膜は生じるが、被覆するＡｌ膜はＮｉよりも酸化し
やすく、Ａｌ膜をＮｉ電極膜上に被着した時点でＡｌ／
Ｎｉ界面においてＡｌの酸化が生じる。そのため、Ａｌ
膜中に酸素が取り込まれ、通電状態においても酸素はＮ
ｉ膜中に拡散せず高抵抗なＮｉの酸化物が形成されな
い。この場合Ａｌ膜が取り込んでいる酸化膜は薄膜で十
分に電流を通すものである。また、Ａｌ膜が形成されて
いることでＮｉ膜中に新たな酸素の注入は起こらない。
従って、ＮｉもＡｌも形成時点での性質と変化せず、素
子特性に劣化が見られない。
接触を取り得るＮｉ電極膜を熱処理を施すことによりオ
ーミック電極として形成しておき、その後、比抵抗の小
さいＡｌ膜を形成することによって、低抵抗の電極を形
成することができる。この工程中で、Ｎｉ電極表面には
酸化膜は生じるが、被覆するＡｌ膜はＮｉよりも酸化し
やすく、Ａｌ膜をＮｉ電極膜上に被着した時点でＡｌ／
Ｎｉ界面においてＡｌの酸化が生じる。そのため、Ａｌ
膜中に酸素が取り込まれ、通電状態においても酸素はＮ
ｉ膜中に拡散せず高抵抗なＮｉの酸化物が形成されな
い。この場合Ａｌ膜が取り込んでいる酸化膜は薄膜で十
分に電流を通すものである。また、Ａｌ膜が形成されて
いることでＮｉ膜中に新たな酸素の注入は起こらない。
従って、ＮｉもＡｌも形成時点での性質と変化せず、素
子特性に劣化が見られない。
【００１２】また、ＮｉとＡｌ混晶層を炭素を含む半導
体側からみてＮｉが減少する方向に連続的に組成変化さ
せることによって、通電中の酸素の拡散を抑えることが
でき、抵抗を低く抑える事が可能となる。
体側からみてＮｉが減少する方向に連続的に組成変化さ
せることによって、通電中の酸素の拡散を抑えることが
でき、抵抗を低く抑える事が可能となる。
【００１３】
【実施例】本発明の詳細を図面を参照した実施例によっ
て説明する。本発明のそれぞれの実施例において炭素を
含むIV族半導体として炭化珪素を用いて説明する。
て説明する。本発明のそれぞれの実施例において炭素を
含むIV族半導体として炭化珪素を用いて説明する。
【００１４】図１は本発明の第１の実施例である炭化珪
素発光素子の断面構造を示した図である。図１におい
て、１１はキャリア濃度が２×１０18ｃｍ-3のｎ型炭化
珪素基板である。このｎ型炭化珪素基板１１の一主面１
１ａ上に周知のＬＰＥ法によってキャリア濃度が５×１
０17ｃｍ-3のｎ型炭化珪素層１２、およびキャリア濃度
が２×１０18ｃｍ-3のｐ型炭化珪素層１３を順次積層す
る。この積層基板について、ｐ型炭化珪素層１３上にＡ
ｌ−Ｓｉ膜１４を約１μｍ周知の真空蒸着法によって形
成する。一方、ｎ型炭化珪素層１１の他主面１１ｂ上に
Ｎｉ膜１５を０．６μｍ程度同じく周知の真空蒸着法に
よって蒸着する。この後、不活性雰囲気中で９００〜１
１００℃、例えばＡｒ雰囲気中、９５０℃で約５分熱処
理を施す。この熱処理によって、Ａｌ−Ｓｉ膜１４はｐ
型炭化珪素層１３と、Ｎｉ膜１５はｎ型炭化珪素基板１
１とそれぞれ合金化し、良好なオーミック特性を示す電
極となる。この後、Ｎｉオーミック電極膜１５上に、リ
ン酸系の溶液に約２０分浸した後、周知の真空蒸着法を
用いてＡｌ電極膜１６を約１μｍ被着させる。
素発光素子の断面構造を示した図である。図１におい
て、１１はキャリア濃度が２×１０18ｃｍ-3のｎ型炭化
珪素基板である。このｎ型炭化珪素基板１１の一主面１
１ａ上に周知のＬＰＥ法によってキャリア濃度が５×１
０17ｃｍ-3のｎ型炭化珪素層１２、およびキャリア濃度
が２×１０18ｃｍ-3のｐ型炭化珪素層１３を順次積層す
る。この積層基板について、ｐ型炭化珪素層１３上にＡ
ｌ−Ｓｉ膜１４を約１μｍ周知の真空蒸着法によって形
成する。一方、ｎ型炭化珪素層１１の他主面１１ｂ上に
Ｎｉ膜１５を０．６μｍ程度同じく周知の真空蒸着法に
よって蒸着する。この後、不活性雰囲気中で９００〜１
１００℃、例えばＡｒ雰囲気中、９５０℃で約５分熱処
理を施す。この熱処理によって、Ａｌ−Ｓｉ膜１４はｐ
型炭化珪素層１３と、Ｎｉ膜１５はｎ型炭化珪素基板１
１とそれぞれ合金化し、良好なオーミック特性を示す電
極となる。この後、Ｎｉオーミック電極膜１５上に、リ
ン酸系の溶液に約２０分浸した後、周知の真空蒸着法を
用いてＡｌ電極膜１６を約１μｍ被着させる。
【００１５】図２は第１の実施例と第１の実施例に対す
る比較例における２０ｍＡの電流で１００時間の通電を
行った後の発光スペクトルを示したグラフである。比較
例としてはｎ型電極としてＮｉを用いた素子のデータを
示した。実線は本実施例の発光スペクトルで通電初期と
ほぼ変化はみられなかった。破線で示す比較例では１０
０時間の通電後の発光スペクトルは長波長側へピークエ
ネルギー位置がシフトしスペクトルの幅も広がる傾向が
示された。この様なピークエネルギー位置の長波長側へ
のシフト及びスペクトルの幅の広がりの原因は通電によ
る発熱であり本実施例では低抵抗で発熱が少ない、炭素
を含むIV族である炭化珪素用電極を提供することができ
素子特性の信頼性を大幅に向上することが可能になる。
また従来のＮｉ／Ａｕ電極と比べてもその抵抗率におい
て格段に低くなっており素子の特性向上に効果を発揮し
ている。また、Ａｌが電極の表面に現れているので金を
ボンディングする工程においてもＡｌと密着性が良く剥
がれてしまう事はない。次に、本発明の第２の実施例を
図３に沿って説明する。
る比較例における２０ｍＡの電流で１００時間の通電を
行った後の発光スペクトルを示したグラフである。比較
例としてはｎ型電極としてＮｉを用いた素子のデータを
示した。実線は本実施例の発光スペクトルで通電初期と
ほぼ変化はみられなかった。破線で示す比較例では１０
０時間の通電後の発光スペクトルは長波長側へピークエ
ネルギー位置がシフトしスペクトルの幅も広がる傾向が
示された。この様なピークエネルギー位置の長波長側へ
のシフト及びスペクトルの幅の広がりの原因は通電によ
る発熱であり本実施例では低抵抗で発熱が少ない、炭素
を含むIV族である炭化珪素用電極を提供することができ
素子特性の信頼性を大幅に向上することが可能になる。
また従来のＮｉ／Ａｕ電極と比べてもその抵抗率におい
て格段に低くなっており素子の特性向上に効果を発揮し
ている。また、Ａｌが電極の表面に現れているので金を
ボンディングする工程においてもＡｌと密着性が良く剥
がれてしまう事はない。次に、本発明の第２の実施例を
図３に沿って説明する。
【００１６】表面処理を施したＣ軸方向が現れているＮ
ドープｎ型炭化珪素層３０表面上にＮｉ層３１を５００
〜２０００オンク゛ストローム積層し、引き続いてＮｉ
層３１の面３２からグラディエントにＮｉが減少する方
向に組成変化させながら積層したＮｉ・Ａｌ混晶層３３
を形成する。面３２でのＮｉとＡｌの組成比は９９：１
でありＮｉ・Ａｌ混晶層３３の表面３４での組成比はＮ
ｉ：Ａｌが１：１から０：１００までの範囲で制御さ
れ、混晶層３３の膜厚は実用上１０００〜１００００オ
ンク゛ストロームの範囲が好ましい。変化のさせ方は直
線的が好ましいが曲線的でも階段状でも良い。
ドープｎ型炭化珪素層３０表面上にＮｉ層３１を５００
〜２０００オンク゛ストローム積層し、引き続いてＮｉ
層３１の面３２からグラディエントにＮｉが減少する方
向に組成変化させながら積層したＮｉ・Ａｌ混晶層３３
を形成する。面３２でのＮｉとＡｌの組成比は９９：１
でありＮｉ・Ａｌ混晶層３３の表面３４での組成比はＮ
ｉ：Ａｌが１：１から０：１００までの範囲で制御さ
れ、混晶層３３の膜厚は実用上１０００〜１００００オ
ンク゛ストロームの範囲が好ましい。変化のさせ方は直
線的が好ましいが曲線的でも階段状でも良い。
【００１７】この場合、図７に示す領域の範囲で変化さ
せる事が望ましい。横軸はＮｉ・Ａｌ混晶層３３の厚さ
で縦軸はＡｌの組成比である。組成比は原点から出発し
て直線状、曲線状、或いは階段状等に変化させる事がで
き、終点は５０％以上の領域に制御されれば良い。
せる事が望ましい。横軸はＮｉ・Ａｌ混晶層３３の厚さ
で縦軸はＡｌの組成比である。組成比は原点から出発し
て直線状、曲線状、或いは階段状等に変化させる事がで
き、終点は５０％以上の領域に制御されれば良い。
【００１８】次に、この様に形成された電極をＡｒ等の
不活性ガス雰囲気中で温度５００〜１２００℃の間で温
度約１０００℃で５分程度熱処理を施しオーミックコン
タクトを得る。
不活性ガス雰囲気中で温度５００〜１２００℃の間で温
度約１０００℃で５分程度熱処理を施しオーミックコン
タクトを得る。
【００１９】次に、図４において上述した本実施例と本
実施例と同じ構造においてＮｉ／Ａｌの変わりにＮｉ／
Ａｌを用いた比較例の電流電圧特性を示す。実線は本実
施例によるもので破線は比較例によるものである。
実施例と同じ構造においてＮｉ／Ａｌの変わりにＮｉ／
Ａｌを用いた比較例の電流電圧特性を示す。実線は本実
施例によるもので破線は比較例によるものである。
【００２０】この様に比較例も本実施例と同じようにオ
ーミックコンタクトを取っているがその抵抗は本実施例
の方が６倍低くなっている。したがって炭化珪素を材料
とする種々の素子に対して本発明を用いると消費電力の
改善、素子寿命の増加等特性の大幅な改善に大きく貢献
するものである。またLED に用いる場合この電極の表面
はＡｌの組成比が５０％以上であるので金をボンディン
グする際接触性が良く剥がれる事はない。図５は本実施
例の電極を作成するためのＭＢＥ装置である。
ーミックコンタクトを取っているがその抵抗は本実施例
の方が６倍低くなっている。したがって炭化珪素を材料
とする種々の素子に対して本発明を用いると消費電力の
改善、素子寿命の増加等特性の大幅な改善に大きく貢献
するものである。またLED に用いる場合この電極の表面
はＡｌの組成比が５０％以上であるので金をボンディン
グする際接触性が良く剥がれる事はない。図５は本実施
例の電極を作成するためのＭＢＥ装置である。
【００２１】炭化珪素基板５２をサンプルホールダー５
１にセットする。サンプルホールダー５１の下には所望
の電極の形状を決定する穴のあいたマスク層５３が配置
されている。これらサンプルホールダー５１及びマスク
層５３は電極の膜厚を均一にするために自転するように
なっている。５９は成長する電極の膜厚を測定するセン
サーで膜厚を均一にするために自転するようになってい
る。
１にセットする。サンプルホールダー５１の下には所望
の電極の形状を決定する穴のあいたマスク層５３が配置
されている。これらサンプルホールダー５１及びマスク
層５３は電極の膜厚を均一にするために自転するように
なっている。５９は成長する電極の膜厚を測定するセン
サーで膜厚を均一にするために自転するようになってい
る。
【００２２】モリブデンボート５５にはＡｌ、モリブデ
ンボート５６にはＮｉが充填され電流を調整するダイヤ
ル５７及び５８によって蒸発する量をそれぞれ調節でき
るようになっている。また、モリブデンボート５５及び
５６にはそれぞれシャッター５４、５４ａが配置されて
いる。ベルジャー５０の内部には上記サンプルホールダ
ー５１、モリブデンボート５５、５６等が配置され圧力
は少なくとも１０-5から１０-6Torr以下に設定されてい
る。温度はほぼ室温と同程度に保たれている。
ンボート５６にはＮｉが充填され電流を調整するダイヤ
ル５７及び５８によって蒸発する量をそれぞれ調節でき
るようになっている。また、モリブデンボート５５及び
５６にはそれぞれシャッター５４、５４ａが配置されて
いる。ベルジャー５０の内部には上記サンプルホールダ
ー５１、モリブデンボート５５、５６等が配置され圧力
は少なくとも１０-5から１０-6Torr以下に設定されてい
る。温度はほぼ室温と同程度に保たれている。
【００２３】電流と成長する膜厚の関係を図６に示す。
予め実験によって得られている電流と成長する膜厚の関
係を見ながらＮｉとＡｌの組成を連続的に制御すること
ができる。
予め実験によって得られている電流と成長する膜厚の関
係を見ながらＮｉとＡｌの組成を連続的に制御すること
ができる。
【００２４】まず、ダイヤル５８を上げて電流を流しＮ
ｉ層を１０００オンク゛ストローム程成長させる。膜厚
は膜厚モニター５９によって観測されている。次にダイ
ヤル５７を次第に上げていってＡｌを少しずつ蒸発させ
る。この時Ｎｉは次第に蒸発量を抑えて行きＮｉとＡｌ
の組成比を連続的に変化させながら積層させる。この様
にして本実施例の電極は形成することができる。
ｉ層を１０００オンク゛ストローム程成長させる。膜厚
は膜厚モニター５９によって観測されている。次にダイ
ヤル５７を次第に上げていってＡｌを少しずつ蒸発させ
る。この時Ｎｉは次第に蒸発量を抑えて行きＮｉとＡｌ
の組成比を連続的に変化させながら積層させる。この様
にして本実施例の電極は形成することができる。
【００２５】また本実施例においてはｎ型炭化珪素の電
極を示したがｐ型炭化珪素用電極としてはＮｉの代わり
にＴｉを使用することによって同様の効果を得ることが
できる。図８に本発明の第３の実施例にかかるＭＯＳ型
トランジスタについて説明する。
極を示したがｐ型炭化珪素用電極としてはＮｉの代わり
にＴｉを使用することによって同様の効果を得ることが
できる。図８に本発明の第３の実施例にかかるＭＯＳ型
トランジスタについて説明する。
【００２６】図において８１はＧａを含むｐ型のＳｉＣ
基板である。８２はこの基板にＡｓをイオン注入する事
により作成したｎ型のＳｉＣ層である。この様な構造に
ＳｉＯ2 膜８４を周知のＣＶＤ法を用いて積層する。８
５はＡｌ膜でこの様なｐチャネル型トランジスタにおい
てゲート電極となる。ｎ型ＳｉＣ層８２上のＮｉ膜８６
／Ａｌ膜８７において本発明の電極を形成している。本
実施例においてＮｉ／Ａｌ電極部は第１の実施例と同様
の方法において作成した。この様な構造で、従来のｎ型
ＳｉＣ層に対する電極としてＮｉを用いた場合と比較す
ると電流増幅率が約３倍改善されることが可能になる。
基板である。８２はこの基板にＡｓをイオン注入する事
により作成したｎ型のＳｉＣ層である。この様な構造に
ＳｉＯ2 膜８４を周知のＣＶＤ法を用いて積層する。８
５はＡｌ膜でこの様なｐチャネル型トランジスタにおい
てゲート電極となる。ｎ型ＳｉＣ層８２上のＮｉ膜８６
／Ａｌ膜８７において本発明の電極を形成している。本
実施例においてＮｉ／Ａｌ電極部は第１の実施例と同様
の方法において作成した。この様な構造で、従来のｎ型
ＳｉＣ層に対する電極としてＮｉを用いた場合と比較す
ると電流増幅率が約３倍改善されることが可能になる。
【００２７】本発明においては炭素を含むIV族半導体と
して炭化珪素を用いたがその他にダイアモンド半導体、
ＧｅＣ等の半導体に対しても十分に効果を発揮するもの
である。また、本発明は低抵抗で良好なオーミックコン
タクトを有する炭素を含むIV族半導体用電極を提供する
もので短波長LED の他に耐環境性トランジスタ等半導体
素子の特性を大幅に向上するものである。
して炭化珪素を用いたがその他にダイアモンド半導体、
ＧｅＣ等の半導体に対しても十分に効果を発揮するもの
である。また、本発明は低抵抗で良好なオーミックコン
タクトを有する炭素を含むIV族半導体用電極を提供する
もので短波長LED の他に耐環境性トランジスタ等半導体
素子の特性を大幅に向上するものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、低抵抗で良好なオーミ
ックコンタクトを有する炭素を含むIV族半導体素子用電
極を形成することができるので、素子の熱による劣化を
防ぐことができ、低電力で動作することが可能になる等
素子特性の大幅な改善を図ることができる。
ックコンタクトを有する炭素を含むIV族半導体素子用電
極を形成することができるので、素子の熱による劣化を
防ぐことができ、低電力で動作することが可能になる等
素子特性の大幅な改善を図ることができる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係る電極を有する炭
化珪素発光素子の断面図。
化珪素発光素子の断面図。
【図２】 本発明の第１の実施例と比較例の電極を有す
る炭化珪素半導体素子のスペクトルを示す図。
る炭化珪素半導体素子のスペクトルを示す図。
【図３】 本発明の第２の実施例に係る炭化珪素用電極
を表す断面図。
を表す断面図。
【図４】 本発明の第２の実施例と比較例の炭化珪素用
電極のオーミック特性を表す図。
電極のオーミック特性を表す図。
【図５】 本発明の第２の実施例である炭化珪素用電極
を作成した装置の概略図。
を作成した装置の概略図。
【図６】 本発明の第２の実施例においてＮｉ或はＡｌ
の蒸発量と電流の大きさの関係を示す図。
の蒸発量と電流の大きさの関係を示す図。
【図７】 本発明の第２の実施例における電極の膜厚と
Ａｌの組成比を表す図。
Ａｌの組成比を表す図。
【図８】 本発明の第３の実施例に係るＭＯＳ型トラン
ジスタの断面図。
ジスタの断面図。
【図９】 従来の電極を有する炭化珪素半導体素子の断
面図。
面図。
１１‥‥‥ｎ型炭化珪素基板 １２‥‥‥ｎ型炭化珪素層 １３‥‥‥ｐ型炭化珪素層 １４‥‥‥Ａｌ−Ｓｉ電極膜 １５‥‥‥Ｎｉ電極膜 １６‥‥‥Ａｌ電極膜 ９１‥‥‥Ａｕ電極膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−138027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−52969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−124162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−177553（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45651（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−304314（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−85972（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−239126（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−46379（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−133176（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−164028（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−110922（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−45976（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−268121（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−16622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−71271（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−33261（ＪＰ，Ｕ) 特表 平２−502324（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 29/43 H01L 21/28 301
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素を含むIV族半導体層と、この炭素を
含むIV族半導体層表面に形成され、Ｎｉ及びＡｌの混晶
で組成比が前記炭素を含むIV族半導体層側からみてＮｉ
が減少する方向に連続的に変化するオーミック電極とを
具備することを特徴とする炭素を含むIV族半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20763492A JP3249189B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-08-04 | 炭素を含むｉｖ族半導体素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15257692 | 1992-06-12 | ||
| JP4-152576 | 1992-06-12 | ||
| JP20763492A JP3249189B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-08-04 | 炭素を含むｉｖ族半導体素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661475A JPH0661475A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3249189B2 true JP3249189B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=26481443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20763492A Expired - Fee Related JP3249189B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-08-04 | 炭素を含むｉｖ族半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3249189B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7082135B2 (ja) | 2017-10-31 | 2022-06-07 | 関東電化工業株式会社 | 三フッ化窒素ガス製造用電解槽及びその隔壁 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19924982A1 (de) * | 1998-06-08 | 1999-12-09 | Siemens Ag | Halbleiteranordnung mit ohmscher Kontaktierung und Verfahren zur Kontaktierung einer Halbleiteranordnung |
| WO2001022498A1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-03-29 | Siced Electronics Development Gmbh & Co. Kg | Sic-halbleitervorrichtung mit einem schottky-kontakt und verfahren zu deren herstellung |
| JP4671314B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2011-04-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | オーミック電極構造体の製造方法、接合型ｆｅｔ又は接合型ｓｉｔのオーミック電極構造体の製造方法、及び半導体装置の製造方法 |
| JP4730662B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2011-07-20 | 日立金属株式会社 | 薄膜配線層 |
| JP5282382B2 (ja) * | 2007-08-17 | 2013-09-04 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置、その製造方法および炭化珪素デバイス |
| JP2012124367A (ja) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Lg Display Co Ltd | 酸化物絶縁膜、酸化物半導体薄膜トランジスタ素子およびその製造方法 |
| JP5561343B2 (ja) * | 2012-11-05 | 2014-07-30 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| JP2017168674A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20763492A patent/JP3249189B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7082135B2 (ja) | 2017-10-31 | 2022-06-07 | 関東電化工業株式会社 | 三フッ化窒素ガス製造用電解槽及びその隔壁 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0661475A (ja) | 1994-03-04 |
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