JP3297761B2 - オーミック電極および半導体発光素子 - Google Patents
オーミック電極および半導体発光素子Info
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Description
び半導体発光素子に関する。
の材料に求められる第1の性能は低い接触抵抗である
が、この接触抵抗の観点で最適な材料が半導体に対する
密着性が悪いものである場合がある。
導体であるp型GaAs(キャリア濃度5×1018cm
-3程度)に対するオーミック電極材料の接触抵抗および
密着性を示したものであるが、この表1からわかるよう
に、AuZnは接触抵抗には優れるが密着性はTi(実
際にはTi−Pt−AuやTi−Auなどのように多層
構造で使用されるが、半導体と直接接触するのはTiで
あるので、このように略記されることがある)よりも悪
く、また、Tiは密着性は比較的良好であるが接触抵抗
に関しては最適とは言えない。
−VI族化合物半導体であるp型ZnSe(キャリア濃度
5×1017cm-3程度)およびp型ZnTe(キャリア
濃度5×1018cm-3程度)に対するオーミック電極材
料の接触抵抗および密着性を示したものである。表2か
らわかるように、p型ZnSeに対するオーミック電極
材料としては、接触抵抗はAuがTiよりも優れている
が、密着性はTiの方がAuよりも良好である。また、
表3からわかるように、p型ZnTeに対するオーミッ
ク電極材料としては、接触抵抗はPtがTiよりも優れ
ているが、密着性はTiの方がPtよりも良好である。
に対する接触抵抗に優れたオーミック電極材料は密着性
が悪いという傾向があるが、このようにオーミック電極
材料の密着性が悪いと、このオーミック電極材料の膜を
真空蒸着法などにより形成した後のリフトオフ時やオー
ミック電極形成後のワイヤボンディング時などにこの膜
のはがれが生じ、信頼性上問題となる。このため、接触
抵抗ばかりでなく、密着性の点でも優れたオーミック電
極の実現が望まれていた。
導体に対する接触抵抗と密着性との両方に優れたオーミ
ック電極およびそのようなオーミック電極を有する半導
体発光素子を提供することにある。
に、この発明によるオーミック電極は、それぞれp型化
合物半導体(1)に接触する第1の材料から成る第1の
電極部(2a)と第2の材料から成る第2の電極部(2
b)とを有し、第1の電極部(2a)のp型化合物半導
体(1)に対する接触部はPdから成り、第2の電極部
(2b)のp型化合物半導体(1)に対する接触部はT
iから成ることを特徴とする。
れp型化合物半導体(1)に接触する第1の材料から成
る第1の電極部(2a)と第2の材料から成る第2の電
極部(2b)とを有し、第1の電極部(2a)のp型化
合物半導体(1)に対する接触部はPdから成り、第2
の電極部(2b)のp型化合物半導体(1)に対する接
触部はTiから成るオーミック電極を有することを特徴
とする。
(1)は、具体的には、p型II−VI族化合物半導体やp
型 III−V族化合物半導体などである。
型化合物半導体(1)に対する接触部はp型化合物半導
体(1)に対する接触抵抗が低いPdから成り、第2の
電極部(2b)のp型化合物半導体(1)に対する接触
部はp型化合物半導体(1)に対する密着性が良好なT
iから成ることにより、全体として接触抵抗が低く、し
かも密着性が良好なオーミック電極(2)を実現するこ
とができる。
体上に形成されたオーミック電極材料の膜のはがれにく
さに対応するものである。必要な密着性の度合いは使用
するプロセスによって異なりうる。例えば、リフトオフ
法によりオーミック電極を形成する場合には、半導体上
に形成されたオーミック電極材料の膜がリフトオフ時に
はがれてしまわない程度の密着性が必要である。一方、
オーミック電極材料の膜上にワイヤボンディングを行う
場合には、このワイヤボンディング時にオーミック電極
材料の膜がはがれてしまわない程度の密着性が必要であ
る。
(1)のうちのオーミック電極(2)の接触抵抗を低く
することが重要な部分に第1の電極部(2a)が接触す
ることにより、良好なオーミック特性を得ることができ
る。
膜のはがれが問題となっているp型II−VI族化合物半導
体またはp型 III−V族化合物半導体に対する好適なオ
ーミック電極(2)を実現することができる。
しながら説明する。なお、実施例の全図において、同一
または対応する部分には同一の符号を付す。
は、半導体1上に、それぞれこの半導体1に接触してい
る第1の電極部2aと第2の電極部2bとから成るオー
ミック電極2が形成されている。この場合、第1の電極
部2aのうちの半導体1に接触している部分以外の部分
は第2の電極部2bにまたがっている。ここで、第1の
電極部2aは少なくとも第2の電極部2bよりも半導体
1に対する接触抵抗が低いオーミック電極材料、好適に
は接触抵抗の点で最適なオーミック電極材料により形成
され、第2の電極部2bは少なくとも第1の電極部2a
よりも半導体1に対する密着性が良好なオーミック電極
材料、好適には密着性の点で最適なオーミック電極材料
により形成されている。また、第1の電極部2aが接触
している部分の半導体1はオーミック電極2の接触抵抗
が重要な部分であり、例えば半導体レーザーにおいては
発光部の直上の領域である。
触抵抗が低い材料から成る第1の電極部2aの幅w
0 (面積)は、オーミック電極2の半導体1に対する密
着性に問題を生じない範囲で可能な限り広く選ぶのが好
ましい。この幅w0 は、例えば内部ストライプ構造の半
導体レーザーにおいては、そのストライプ幅の数倍以上
であれば、実質的に問題を生じない。
の電極部2aの材料Aと第2の電極部2bの材料Bとの
組み合わせの具体例を挙げると、以下の通りである。
る場合 A:Au、Pt−Au、Pd−Au、Pd−Pt−Au B:Ti−Pt−Au これらの材料の接触抵抗および密着性を表4にまとめて
示す。
である場合 A:AuZn(400℃、2分アロイ) B:Ti−Pt−Au(ノンアロイ)
の形成方法について説明する。
に、この半導体1に対する第1の電極部2aの接触部に
対応する形状のレジストパターン3をリソグラフィーに
より形成する。
着法により第2の電極部2b形成用のオーミック電極材
料の膜4を全面に形成する。
ーン3をその上に形成された膜4とともに除去する。こ
れによって、図2Cに示すように、半導体1上に直接形
成された膜4のみが残される。
着法により第1の電極部2a形成用のオーミック電極材
料の膜5を全面に形成する。必要ならば、この後に膜5
および/または膜6のパターニングを行ったり、アロイ
を行ったりする。
部2aと第2の電極部2bとから成るオーミック電極2
が形成される。
体1に対する接触抵抗が低いオーミック電極材料から成
る第1の電極部2aと半導体1に対する密着性が良好な
オーミック電極材料から成る第2の電極部2bとにより
オーミック電極2が形成されているので、全体として接
触抵抗と密着性との両方に優れたオーミック電極2を得
ることができる。そして、このようなオーミック電極2
を用いた素子においては、接触抵抗が低いことにより優
れた電気的特性(静特性)を得ることができるととも
に、密着性が良好であることにより高い信頼性を得るこ
とができる。
優れたこの実施例によるオーミック電極2は、 III−V
族化合物半導体やII−VI族化合物半導体に対するオーミ
ック電極として用いて好適なものである。特に、この実
施例によるオーミック電極2は、青色発光または緑色発
光が可能な半導体レーザーの材料として最近注目されて
いるp型ZnTe、p型ZnSe、さらにはp型ZnM
gSSeのようなp型のII−VI族化合物半導体またはそ
の混晶に対するオーミック電極として用いて好適なもの
である。
は、接触抵抗が低いオーミック電極材料から成る第1の
電極部2aは半導体1のうちの接触抵抗が重要な部分の
上にのみ形成され、この第1の電極部2aを覆うよう
に、半導体1に対する密着性の良好なオーミック電極材
料から成る第2の電極部2bが形成されている。
ても、上述の一実施例と同様に、接触抵抗と密着性との
両方に優れたオーミック電極2を実現することができ
る。
明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。
の他の実施例の図3における第2の電極部2bの半導体
1に対する接触部の接触抵抗を低くすることが重要な場
合には、図1または図3における第2の電極部2bを接
触抵抗が低いオーミック電極材料により形成された第1
の電極部2aとし、図1または図3における第1の電極
部2aを密着性が良好なオーミック電極材料により形成
された第2の電極部2bとすればよい。その一例を図4
に示す。
ーミック電極2の形成方法は一例に過ぎず、他の方法に
よりこのオーミック電極2を形成してもよい。
p型化合物半導体に対する接触抵抗と密着性との両方に
優れたオーミック電極を実現することができ、このオー
ミック電極を用いて特性の良好な半導体発光素子を実現
することができる。
す断面図である。
成方法を説明するための断面図である。
示す断面図である。
電極を示す断面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 それぞれp型化合物半導体に接触する第
1の材料から成る第1の電極部と第2の材料から成る第
2の電極部とを有し、上記第1の電極部の上記p型化合物半導体に対する接触
部はPdから成り、上記第2の電極部の上記p型化合物
半導体に対する接触部はTiから成る ことを特徴とする
オーミック電極。 - 【請求項2】 上記第1の材料はPd膜とその上のAu
膜とを含むことを特徴とする請求項1記載のオーミック
電極。 - 【請求項3】 上記第2の材料はTi膜とその上のAu
膜とを含むことを特徴とする請求項1記載のオーミック
電極。 - 【請求項4】 上記p型化合物半導体はp型II−VI族化
合物半導体であることを特徴とする請求項1記載のオー
ミック電極。 - 【請求項5】 上記p型化合物半導体はp型 III−V族
化合物半導体であることを特徴とする請求項1記載のオ
ーミック電極。 - 【請求項6】 それぞれp型化合物半導体に接触する第
1の材料から成る第1の電極部と第2の材料から成る第
2の電極部とを有し、上記第1の電極部の上記p型化合
物半導体に対する接触部はPdから成り、上記第2の電
極部の上記p型化合物半導体に対する接触部はTiから
成るオーミック電極を有することを特徴とする半導体発
光素子。 - 【請求項7】 上記第1の材料はPd膜とその上のAu
膜とを含むことを特徴とする請求項6記載の半導体発光
素子。 - 【請求項8】 上記第2の材料はTi膜とその上のAu
膜とを含むことを特徴とする請求項6記載の半導体発光
素子。 - 【請求項9】 上記p型化合物半導体はp型II−VI族化
合物半導体であることを特徴とする請求項6記載の半導
体発光素子。 - 【請求項10】 上記p型化合物半導体はp型 III−V
族化合物半導体であることを特徴とする請求項6記載の
半導体発光素子。 - 【請求項11】 上記半導体発光素子は青色発光の半導
体レーザであることを特徴とする請求項6記載の半導体
発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2198393A JP3297761B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | オーミック電極および半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2198393A JP3297761B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | オーミック電極および半導体発光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06216367A JPH06216367A (ja) | 1994-08-05 |
JP3297761B2 true JP3297761B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=12070267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2198393A Expired - Lifetime JP3297761B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | オーミック電極および半導体発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3297761B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4670034B2 (ja) * | 2004-03-12 | 2011-04-13 | 学校法人早稲田大学 | 電極を備えたGa2O3系半導体層 |
JP5598297B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2014-10-01 | 住友電気工業株式会社 | 半導体光変調素子及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP2198393A patent/JP3297761B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH06216367A (ja) | 1994-08-05 |
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