JP3499385B2 - ３族窒化物半導体の電極形成方法 - Google Patents
３族窒化物半導体の電極形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ｐ伝導型３族窒化物半
導体に対する電極の電極形成方法に関する。特に、ｐ伝
導型３族窒化物半導体に対する電極の接合強度とオーミ
ック性と接触抵抗を改善したものに関する。
導体に対する電極の電極形成方法に関する。特に、ｐ伝
導型３族窒化物半導体に対する電極の接合強度とオーミ
ック性と接触抵抗を改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ｐ伝導型 GaN（p-GaN)の電極とし
て、金(Au)を GaN層表面に蒸着したものが知られてい
る。しかし、この金(Au)を GaN層表面に直接蒸着する場
合には、接合性が悪く、 GaN層に対して合金化処理する
と、金電極が剥離するという問題がある。
て、金(Au)を GaN層表面に蒸着したものが知られてい
る。しかし、この金(Au)を GaN層表面に直接蒸着する場
合には、接合性が悪く、 GaN層に対して合金化処理する
と、金電極が剥離するという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、金(Au)と GaN
層表面との間にニッケル(Ni)を介在させて、金(Au)の G
aN層に対する密着性を向上させることが行われている。
しかし、この場合においても、オーミック性が良くなく
又電極の接触抵抗も大きいという問題がある。従って本
発明の目的は、ｐ伝導型３族窒化物半導体に対する電極
において、接着強度が良好で、且つ、よりオーミック性
を改善し、接触抵抗を小さくした電極の形成方法を提供
することである。
層表面との間にニッケル(Ni)を介在させて、金(Au)の G
aN層に対する密着性を向上させることが行われている。
しかし、この場合においても、オーミック性が良くなく
又電極の接触抵抗も大きいという問題がある。従って本
発明の目的は、ｐ伝導型３族窒化物半導体に対する電極
において、接着強度が良好で、且つ、よりオーミック性
を改善し、接触抵抗を小さくした電極の形成方法を提供
することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ｐ伝
導型３族窒化物から成る半導体の電極の形成方法におい
て、半導体の表面上にニッケル(Ni)電極層と金(Au)電極
層を順次形成し、O 2 ガスと、 N 2 ,H 2 ,He,Ne,Ar,Kr のうち
の１種以上を含むガスとの混合ガス雰囲気下で熱処理を
行うものであり、酸素 (O 2 ) の混合ガス全体に対する比率
を 0.01 〜 100 ％とし、熱処理により、ｐ伝導型３族窒化
物半導体に金 (Au) 電極層の構成元素が拡散、浸透するこ
とにより、相対的にニッケル (Ni) 電極層は金 (Au) 電極層
の上に形成されることを特徴とする。
導型３族窒化物から成る半導体の電極の形成方法におい
て、半導体の表面上にニッケル(Ni)電極層と金(Au)電極
層を順次形成し、O 2 ガスと、 N 2 ,H 2 ,He,Ne,Ar,Kr のうち
の１種以上を含むガスとの混合ガス雰囲気下で熱処理を
行うものであり、酸素 (O 2 ) の混合ガス全体に対する比率
を 0.01 〜 100 ％とし、熱処理により、ｐ伝導型３族窒化
物半導体に金 (Au) 電極層の構成元素が拡散、浸透するこ
とにより、相対的にニッケル (Ni) 電極層は金 (Au) 電極層
の上に形成されることを特徴とする。
【０００５】請求項２の発明は、金(Au)電極層の厚さを
100 Å以下とし、請求項３の発明は、ニッケル(Ni)電極
層の厚さを200 Å以下としたことを特徴とする。又、請
求項４の発明は、金(Au)電極層及び前記ニッケル(Ni)電
極層を透光性があるように構成したことである。
100 Å以下とし、請求項３の発明は、ニッケル(Ni)電極
層の厚さを200 Å以下としたことを特徴とする。又、請
求項４の発明は、金(Au)電極層及び前記ニッケル(Ni)電
極層を透光性があるように構成したことである。
【０００６】請求項５の発明は、熱処理を、450 ℃〜65
0 ℃で行うことを特徴とする。さらに、請求項６の発明
は、熱処理は、チャンバー内の酸素(O2)分圧を１Ｐａ以
上の状態で行うことを特徴とする。
0 ℃で行うことを特徴とする。さらに、請求項６の発明
は、熱処理は、チャンバー内の酸素(O2)分圧を１Ｐａ以
上の状態で行うことを特徴とする。
【０００７】本発明は、上記のように、酸素雰囲気中で
熱処理することで、電極の元素分布が金属層の形成時の
分布に対して反転させることを特徴としている。即ち、
電極の形成後には、上側に形成した電極層の構成元素金
(Au)が、下側に形成した金属層の構成元素ニッケル(Ni)
よりも下側、即ち、３族窒化物半導体層の近くにより多
く分布し、下側に形成した金属層の構成元素ニッケル(N
i)が上側に形成した電極層の構成元素金(Au)よりも上
側、即ち、３族窒化物半導体層の遠くにより多く分布す
ることが特徴である。
熱処理することで、電極の元素分布が金属層の形成時の
分布に対して反転させることを特徴としている。即ち、
電極の形成後には、上側に形成した電極層の構成元素金
(Au)が、下側に形成した金属層の構成元素ニッケル(Ni)
よりも下側、即ち、３族窒化物半導体層の近くにより多
く分布し、下側に形成した金属層の構成元素ニッケル(N
i)が上側に形成した電極層の構成元素金(Au)よりも上
側、即ち、３族窒化物半導体層の遠くにより多く分布す
ることが特徴である。
【０００８】
【作用及び発明の効果】ニッケル、金と積層して酸素雰
囲気で熱処理することで、ｐ伝導型３族窒化物半導体の
表面から深さ方向における元素分布が、ニッケル(Ni)よ
りも金(Au)が深く浸透した分布とすることができる。そ
の結果、オーミック性が良好になり、電極の接触抵抗を
小さくすることができた。又、ニッケルをｐ伝導型３族
窒化物半導体の表面に最初に形成していることから、電
極層の接合度が向上した。
囲気で熱処理することで、ｐ伝導型３族窒化物半導体の
表面から深さ方向における元素分布が、ニッケル(Ni)よ
りも金(Au)が深く浸透した分布とすることができる。そ
の結果、オーミック性が良好になり、電極の接触抵抗を
小さくすることができた。又、ニッケルをｐ伝導型３族
窒化物半導体の表面に最初に形成していることから、電
極層の接合度が向上した。
【０００９】金電極層の厚さを100 Å以下、ニッケル電
極層の厚さを200 Å以下とすることで、良好な透光性が
得られると共に、良好なオーミック性が得られた。金電
極層の厚さが100 Å以上となると雰囲気中の酸素がニッ
ケル電極層にまで至らないため、酸素元素による金属元
素の反転分布が見られないので、効果がない。又、ニッ
ケル電極層の厚さが200 Å以上となると透光性が低下す
るために望ましくない。又、熱処理を酸素雰囲気で450
℃〜650 ℃の範囲で行うと、金をｐ伝導型３族窒化物半
導体の表面からより深いところまで浸透させることがで
き、逆にニッケルを表面層により多く分布させることが
できた。この結果、電極層の接合強度が改善されると共
に、オーミック性が改善され、接触抵抗を小さくするこ
とが可能となった。
極層の厚さを200 Å以下とすることで、良好な透光性が
得られると共に、良好なオーミック性が得られた。金電
極層の厚さが100 Å以上となると雰囲気中の酸素がニッ
ケル電極層にまで至らないため、酸素元素による金属元
素の反転分布が見られないので、効果がない。又、ニッ
ケル電極層の厚さが200 Å以上となると透光性が低下す
るために望ましくない。又、熱処理を酸素雰囲気で450
℃〜650 ℃の範囲で行うと、金をｐ伝導型３族窒化物半
導体の表面からより深いところまで浸透させることがで
き、逆にニッケルを表面層により多く分布させることが
できた。この結果、電極層の接合強度が改善されると共
に、オーミック性が改善され、接触抵抗を小さくするこ
とが可能となった。
【００１０】又、熱処理は、チャンバー内の酸素(O2)分
圧を１Ｐａ以上の状態で行うことで、上記した電極特性
の改善が見られた。さらに、酸素(O2)の混合ガス全体に
対するに対する比率は0.01％〜100 ％が望ましい。酸素
の比率が0.01％より少なくなると、ニッケル、金の反転
分布が生じないために、電極の接触抵抗が大きくなり望
ましくない。
圧を１Ｐａ以上の状態で行うことで、上記した電極特性
の改善が見られた。さらに、酸素(O2)の混合ガス全体に
対するに対する比率は0.01％〜100 ％が望ましい。酸素
の比率が0.01％より少なくなると、ニッケル、金の反転
分布が生じないために、電極の接触抵抗が大きくなり望
ましくない。
【００１１】このような電極を有する３族窒化物半導体
素子は、印加電圧の低下、信頼性の向上、接触抵抗の低
下等、素子特性が優れたものとなる。発光ダイオード、
レーザダイオードでは、発光効率が向上する。
素子は、印加電圧の低下、信頼性の向上、接触抵抗の低
下等、素子特性が優れたものとなる。発光ダイオード、
レーザダイオードでは、発光効率が向上する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１はサファイア基板１の上に形成された３族
窒化物半導体で形成された発光素子100 の模式的な構成
断面図である。サファイア基板１の上に AlNバッファ層
２が設けられ、その上にSiドープｎ形GaN 層３（ｎ
+ 層）が形成されている。このｎ+ 層３の上に 0.5μｍ
のSiドープのｎ伝導型のAl0.1Ga0.9N 層４（ｎ層）が形
成され、ｎ層４の上に厚さ 0.4μｍのAl0.05Ga0.95／In
0.2Ga0.8N から成る多重量子井戸構造の活性層５が形成
され、その活性層５の上にマグネシウムドープのｐ伝導
型のAl0.1Ga0.9N 層６（ｐ層）が形成されている。その
ｐ層６の上に、高濃度マグネシウムドープのｐ伝導型の
GaN層７（ｐ+ 層）が形成されている。ｐ+ 層７の上に
は金属蒸着による電極８Ａが、ｎ+ 層３の上に電極８Ｂ
が形成されている。電極８Ａは、ｐ+ 層７に接合するニ
ッケルと、ニッケルに接合する金とで構成されている。
電極８Ｂはアルミニウム又はアルミニウム合金で構成さ
れている。
明する。図１はサファイア基板１の上に形成された３族
窒化物半導体で形成された発光素子100 の模式的な構成
断面図である。サファイア基板１の上に AlNバッファ層
２が設けられ、その上にSiドープｎ形GaN 層３（ｎ
+ 層）が形成されている。このｎ+ 層３の上に 0.5μｍ
のSiドープのｎ伝導型のAl0.1Ga0.9N 層４（ｎ層）が形
成され、ｎ層４の上に厚さ 0.4μｍのAl0.05Ga0.95／In
0.2Ga0.8N から成る多重量子井戸構造の活性層５が形成
され、その活性層５の上にマグネシウムドープのｐ伝導
型のAl0.1Ga0.9N 層６（ｐ層）が形成されている。その
ｐ層６の上に、高濃度マグネシウムドープのｐ伝導型の
GaN層７（ｐ+ 層）が形成されている。ｐ+ 層７の上に
は金属蒸着による電極８Ａが、ｎ+ 層３の上に電極８Ｂ
が形成されている。電極８Ａは、ｐ+ 層７に接合するニ
ッケルと、ニッケルに接合する金とで構成されている。
電極８Ｂはアルミニウム又はアルミニウム合金で構成さ
れている。
【００１３】次に、この発光素子100 の電極８Ａの製造
方法について説明する。ＭＯＣＶＤ法により、バッファ
層２からｐ+ 層７までを形成する。そして、ｐ+ 層７の
上にマスクを形成し所定部分のマスクを除去し、マスク
で覆われていない部分のｐ+ 層７、ｐ層６、活性層５、
ｎ層４を塩素を含むガスによる反応性イオンエッチング
によりエッチングして、ｎ+ 層３の表面を露出させた。
その後、マスクをエッチング処理にて除去した。次に、
以下の手順で電極８Ａを形成した。
方法について説明する。ＭＯＣＶＤ法により、バッファ
層２からｐ+ 層７までを形成する。そして、ｐ+ 層７の
上にマスクを形成し所定部分のマスクを除去し、マスク
で覆われていない部分のｐ+ 層７、ｐ層６、活性層５、
ｎ層４を塩素を含むガスによる反応性イオンエッチング
によりエッチングして、ｎ+ 層３の表面を露出させた。
その後、マスクをエッチング処理にて除去した。次に、
以下の手順で電極８Ａを形成した。
【００１４】(1) 表面上にフォトレジスト９を一様に塗
布して、フォトリソグラフィにより、ｐ+ 層７の上の電
極形成部分のフォトレジスト９を除去して、窓部９Ａを
形成する。 (2) 蒸着装置にて、露出させたｐ+ 層７の上に、10-6To
rr程度以下の高真空にてニッケル(Ni)を10〜200 Å成膜
させて、図２(a) に示すように、第１金属層８１を形成
する。 (3) 続いて、第１金属層８１の上に金(Au)を20〜500 Å
成膜させて、図２(a) に示すように、第２金属層８２を
形成する。 (4) 次に、試料を蒸着装置から取り出し、リフトオフ法
により、フォトレジスト９上に堆積したNiとAuとを除去
して、ｐ+ 層７に対する電極８Ａを整形する。 (5) 電極８Ａ上の一部に電極パッドを形成する場合に
は、フォトレジストを一様に塗布して、その電極パッド
の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次に、金(A
u)またはアルミ(Al)またはそれらを含む合金を1.5 μｍ
程度、蒸着により成膜させる。(4) の工程と同様に、リ
フトオフ法により、フォトレジスト上に堆積したAu又は
Alとを除去して、電極パッドを整形する。 (6) その後、試料雰囲気を真空ポンプにて排気したあ
と、所定のガスを導入し、その状態で雰囲気温度を450
℃以上650 ℃以下にして、数秒〜数10分程度、加熱させ
る。 但し、この加熱処理は以下の条件で行うことが可能であ
る。雰囲気ガスはO2ガスと、N2,H2,He,Ne,Ar,Kr のうち
の１種以上を含むガスとの混合ガスが利用可能であり、
圧力は１mTorr から大気圧を越える圧力の範囲で任意で
ある。さらに、雰囲気ガスにおけるN2,H2,He,O2,Ne,Ar,
又はKrガスの分圧は0.01〜100 ％であり、この雰囲気ガ
スで封入した状態又はこの雰囲気ガスを還流させた状態
で加熱しても良い。
布して、フォトリソグラフィにより、ｐ+ 層７の上の電
極形成部分のフォトレジスト９を除去して、窓部９Ａを
形成する。 (2) 蒸着装置にて、露出させたｐ+ 層７の上に、10-6To
rr程度以下の高真空にてニッケル(Ni)を10〜200 Å成膜
させて、図２(a) に示すように、第１金属層８１を形成
する。 (3) 続いて、第１金属層８１の上に金(Au)を20〜500 Å
成膜させて、図２(a) に示すように、第２金属層８２を
形成する。 (4) 次に、試料を蒸着装置から取り出し、リフトオフ法
により、フォトレジスト９上に堆積したNiとAuとを除去
して、ｐ+ 層７に対する電極８Ａを整形する。 (5) 電極８Ａ上の一部に電極パッドを形成する場合に
は、フォトレジストを一様に塗布して、その電極パッド
の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次に、金(A
u)またはアルミ(Al)またはそれらを含む合金を1.5 μｍ
程度、蒸着により成膜させる。(4) の工程と同様に、リ
フトオフ法により、フォトレジスト上に堆積したAu又は
Alとを除去して、電極パッドを整形する。 (6) その後、試料雰囲気を真空ポンプにて排気したあ
と、所定のガスを導入し、その状態で雰囲気温度を450
℃以上650 ℃以下にして、数秒〜数10分程度、加熱させ
る。 但し、この加熱処理は以下の条件で行うことが可能であ
る。雰囲気ガスはO2ガスと、N2,H2,He,Ne,Ar,Kr のうち
の１種以上を含むガスとの混合ガスが利用可能であり、
圧力は１mTorr から大気圧を越える圧力の範囲で任意で
ある。さらに、雰囲気ガスにおけるN2,H2,He,O2,Ne,Ar,
又はKrガスの分圧は0.01〜100 ％であり、この雰囲気ガ
スで封入した状態又はこの雰囲気ガスを還流させた状態
で加熱しても良い。
【００１５】ニッケル(Ni)、金(Au)の積層後に上記の加
熱処理をした結果、ニッケル(Ni)の第１金属層８１の上
の第２金属層８２の金(Au)が、第１金属層８１を通して
ｐ+ 層７の中に拡散あるいは接触し、ｐ+ 層７のGaN と
合金状態を形成する。図２(b) に熱処理後の様子を模式
的に示す（パッド電極は図示されていない。) 。即ち、
熱処理前後において、AuとNiの深さ方向の分布が反転す
る。
熱処理をした結果、ニッケル(Ni)の第１金属層８１の上
の第２金属層８２の金(Au)が、第１金属層８１を通して
ｐ+ 層７の中に拡散あるいは接触し、ｐ+ 層７のGaN と
合金状態を形成する。図２(b) に熱処理後の様子を模式
的に示す（パッド電極は図示されていない。) 。即ち、
熱処理前後において、AuとNiの深さ方向の分布が反転す
る。
【００１６】熱処理が実施された後のｐ+ 層７の表面付
近の元素分布をオージェ電子分光分析(AES) で調べた。
その結果を図３に示す。ｐ+ 層７の表面付近（表面から
約3 nmまで）はニッケルの濃度が金濃度よりも高い。表
面から約3 nm以上に深いところのｐ+ 層７では金がニッ
ケルよりも高濃度に分布しているのが分かる。よって、
金はニッケルの第１金属層８１を通過して、ｐ+ 層７の
深層部にまで達して、そこで、合金が形成されているの
が分かる。また、この場合には酸素元素もｐ+ 層７の表
面付近にニッケル(Ni)と同様な分布特性で分布している
もの理解される。
近の元素分布をオージェ電子分光分析(AES) で調べた。
その結果を図３に示す。ｐ+ 層７の表面付近（表面から
約3 nmまで）はニッケルの濃度が金濃度よりも高い。表
面から約3 nm以上に深いところのｐ+ 層７では金がニッ
ケルよりも高濃度に分布しているのが分かる。よって、
金はニッケルの第１金属層８１を通過して、ｐ+ 層７の
深層部にまで達して、そこで、合金が形成されているの
が分かる。また、この場合には酸素元素もｐ+ 層７の表
面付近にニッケル(Ni)と同様な分布特性で分布している
もの理解される。
【００１７】450 ℃以上650 ℃以下の所定の温度で熱処
理を実施する前に、高真空（1m Torr 以下）まで排気せ
ず、数torr〜数10torrの空気が残存している状態に排気
し、その後大気圧まで窒素（N2) にて封入し、その後熱
処理を加えることにより低抵抗となることが判明した。
酸素(O2)と窒素（N2) の割合は0.01％〜100 ％の範囲が
電極の接触抵抗を低下させる観点から望ましい。
理を実施する前に、高真空（1m Torr 以下）まで排気せ
ず、数torr〜数10torrの空気が残存している状態に排気
し、その後大気圧まで窒素（N2) にて封入し、その後熱
処理を加えることにより低抵抗となることが判明した。
酸素(O2)と窒素（N2) の割合は0.01％〜100 ％の範囲が
電極の接触抵抗を低下させる観点から望ましい。
【００１８】上記のような反転分布が生じる理由とし
て、ニッケルが金よりもイオン化ポテンシャルが低いの
で、熱処理中に、ニッケルが表面近くに移動し、その反
作用として金が３族窒化物半導体と合金化され半導体内
に浸透すると考えられる。この結果、オーミック性の良
い金と３族窒化物半導体とが合金化される結果、この電
極のオーミック性は良好となる。又、ニッケルは、金よ
りも反応性が高く３族窒化物半導体と強固に接合する結
果、この電極の接着強度が向上する。
て、ニッケルが金よりもイオン化ポテンシャルが低いの
で、熱処理中に、ニッケルが表面近くに移動し、その反
作用として金が３族窒化物半導体と合金化され半導体内
に浸透すると考えられる。この結果、オーミック性の良
い金と３族窒化物半導体とが合金化される結果、この電
極のオーミック性は良好となる。又、ニッケルは、金よ
りも反応性が高く３族窒化物半導体と強固に接合する結
果、この電極の接着強度が向上する。
【００１９】以下、発光素子に上記の電極を形成する時
の熱処理に関して、種々の実験を行った。図４は、上記
の厚さでニッケル、金を積層して、600 ℃で熱処理する
時に、窒素に対する酸素の比率を変化させて電極を形成
した時の20mAの電流が流れる時の発光素子の駆動電圧Ｖ
f を測定したものである。Ｏ2 ／Ｎ2 の比率が0.05〜10
0 ％の時に、駆動電圧Ｖf が3.6 Ｖ以下となり、酸素が
存在しない状態で熱処理して形成した駆動電圧Ｖf が4.
8 Ｖであるため、明らかに、酸素雰囲気中で熱処理をし
た方が電極の接触電位差が低下していることが理解され
る。
の熱処理に関して、種々の実験を行った。図４は、上記
の厚さでニッケル、金を積層して、600 ℃で熱処理する
時に、窒素に対する酸素の比率を変化させて電極を形成
した時の20mAの電流が流れる時の発光素子の駆動電圧Ｖ
f を測定したものである。Ｏ2 ／Ｎ2 の比率が0.05〜10
0 ％の時に、駆動電圧Ｖf が3.6 Ｖ以下となり、酸素が
存在しない状態で熱処理して形成した駆動電圧Ｖf が4.
8 Ｖであるため、明らかに、酸素雰囲気中で熱処理をし
た方が電極の接触電位差が低下していることが理解され
る。
【００２０】図５は、熱処理温度600 ℃、Ｏ2 ／Ｎ2 比
率１％、金層の厚さ60Åの条件で熱処理する時に、ニッ
ケル層の厚さを変化させて電極を形成した時の20mAの電
流が流れる時の発光素子の駆動電圧Ｖf を測定したもの
である。ニッケル層の厚さが22Å〜66Åの範囲の時に、
駆動電圧Ｖf は3.52Ｖ以下となった。ニッケル層の厚さ
が18Åより薄くなると、駆動電圧Ｖf は3.88Ｖ以上とな
り、ニッケル層の厚さに関して顕著な特性が見られた。
率１％、金層の厚さ60Åの条件で熱処理する時に、ニッ
ケル層の厚さを変化させて電極を形成した時の20mAの電
流が流れる時の発光素子の駆動電圧Ｖf を測定したもの
である。ニッケル層の厚さが22Å〜66Åの範囲の時に、
駆動電圧Ｖf は3.52Ｖ以下となった。ニッケル層の厚さ
が18Åより薄くなると、駆動電圧Ｖf は3.88Ｖ以上とな
り、ニッケル層の厚さに関して顕著な特性が見られた。
【００２１】図６は、ニッケル層の厚さ44Å、Ｏ2 ／Ｎ
2 比率１％、熱処理温度を580 ℃、600 ℃、620 ℃の場
合で、金層の厚さを変化させて電極を形成した時の20mA
の電流が流れる時の発光素子の駆動電圧Ｖf を測定した
ものである。金層の厚さが110 Åと厚くなると、いずれ
の熱処理温度であっても、駆動電圧Ｖf が高くなってい
るのが理解される。これは、金層が厚いため、雰囲気中
の酸素元素がニッケル層に達しないためと思われる。よ
って、金層の厚さは100 Åより薄いことが望ましい。
2 比率１％、熱処理温度を580 ℃、600 ℃、620 ℃の場
合で、金層の厚さを変化させて電極を形成した時の20mA
の電流が流れる時の発光素子の駆動電圧Ｖf を測定した
ものである。金層の厚さが110 Åと厚くなると、いずれ
の熱処理温度であっても、駆動電圧Ｖf が高くなってい
るのが理解される。これは、金層が厚いため、雰囲気中
の酸素元素がニッケル層に達しないためと思われる。よ
って、金層の厚さは100 Åより薄いことが望ましい。
【図１】本発明の具体的な実施例にかかる発光素子の構
造を示した断面図。
造を示した断面図。
【図２】ｐ+ 層の表面層における電極の熱処理前と熱処
理後の構造を模式的に示した断面図。
理後の構造を模式的に示した断面図。
【図３】ｐ+ 層の表面層のオージェ電子分光分析の結果
を示した測定図。
を示した測定図。
【図４】Ｏ2 ／Ｎ2 比率に対する発光素子の駆動電圧の
変化を測定した測定図。
変化を測定した測定図。
【図５】ニッケル電極層の厚さに対する発光素子の駆動
電圧の変化を測定した測定図。
電圧の変化を測定した測定図。
【図６】金電極層の厚さに対する発光素子の駆動電圧の
変化を測定した測定図。
変化を測定した測定図。
１００… GaN系半導体発光素子
８Ａ，８Ｂ…電極
４…ｎ層
５…活性層
６…ｐ層
７…ｐ+ 層
９Ａ…窓部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 上村 俊也
愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑
１番地 豊田合成株式会社内
(72)発明者 浅井 誠
愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑
１番地 豊田合成株式会社内
(72)発明者 梅崎 潤一
愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑
１番地 豊田合成株式会社内
(72)発明者 小澤 隆弘
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41
番地の１ 株式会社豊田中央研究所内
(72)発明者 森 朋彦
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41
番地の１ 株式会社豊田中央研究所内
(72)発明者 大脇 健史
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41
番地の１ 株式会社豊田中央研究所内
(56)参考文献 特開 平９−191129（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−232450（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−307490（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−188455（ＪＰ，Ａ)
信学技報，1998年，Ｖｏｌ．98 Ｎ
ｏ．185 ，ｐ．89−94
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 33/00
H01L 21/28 301
Claims (6)
- 【請求項１】ｐ伝導型３族窒化物から成る半導体の電極
の形成方法において、 前記半導体の表面上にニッケル(Ni)電極層と金(Au)電極
層を順次形成し、O 2 ガスと、 N 2 ,H 2 ,He,Ne,Ar,Kr のうちの１種以上を含む
ガスとの混合ガス雰囲気下で 熱処理を行うものであり、 前記酸素 (O 2 ) の混合ガス全体に対する比率を 0.01 〜 100
％とし、 前記熱処理により、ｐ伝導型３族窒化物半導体に前記金
(Au) 電極層の構成元素が拡散、浸透することにより、相
対的に前記ニッケル (Ni) 電極層は前記金 (Au) 電極層の上
に形成される ことを特徴とするｐ伝導型３族窒化物半導
体の電極形成方法。 - 【請求項２】 前記金(Au)電極層の厚さは100 Å以下で
あることを特徴とする請求項１に記載のｐ伝導型３族窒
化物半導体の電極形成方法。 - 【請求項３】 前記ニッケル(Ni)電極層の厚さは200 Å
以下であることを特徴とする請求項１に記載のｐ伝導型
３族窒化物半導体の電極形成方法。 - 【請求項４】 前記金(Au)電極層及び前記ニッケル(Ni)
電極層は透光性を有することを特徴とする請求項１に記
載のｐ伝導型３族窒化物半導体の電極形成方法。 - 【請求項５】 前記熱処理は、450 ℃〜650 ℃で行うこ
とを特徴とする請求項１に記載のｐ伝導型３族窒化物半
導体の電極形成方法。 - 【請求項６】 前記熱処理は、熱処理雰囲気の酸素(O2)
分圧を１Ｐａ以上の存在下で行うことを特徴とする請求
項１に記載のｐ伝導型３族窒化物半導体の電極形成方
法。
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-
1996
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