JPH01215019A - オーミック電極の形成方法 - Google Patents
オーミック電極の形成方法Info
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- JPH01215019A JPH01215019A JP3955688A JP3955688A JPH01215019A JP H01215019 A JPH01215019 A JP H01215019A JP 3955688 A JP3955688 A JP 3955688A JP 3955688 A JP3955688 A JP 3955688A JP H01215019 A JPH01215019 A JP H01215019A
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、化合物半導体のオーミック電極形成方法に関
する。
する。
（従来の技術）
ｍ−ｖ族化合物半導体のオーミック電極形成法とし、最
も一般的に行なわれているのは合金化法である。これは
幾種かの金属を被着し、熱処理により半導体と合金化さ
せ、オーミック電極とするものである。しかし合金化法
では、熱処理温度が４００℃以上と高く、応力歪みや結
晶欠陥を生じやすい、これらは非発光中心の発生に結び
つく、また、ＭＱＷ構造等の超微細構造を有するデバイ
スにおいては、ドーパントの熱拡散が生じ、急峻な界面
が保たれないという欠点がある。これらを避ける方法の
−１つに拡散法がある。これは１合金化反応を用いない
で高濃度層を形成するものである。
も一般的に行なわれているのは合金化法である。これは
幾種かの金属を被着し、熱処理により半導体と合金化さ
せ、オーミック電極とするものである。しかし合金化法
では、熱処理温度が４００℃以上と高く、応力歪みや結
晶欠陥を生じやすい、これらは非発光中心の発生に結び
つく、また、ＭＱＷ構造等の超微細構造を有するデバイ
スにおいては、ドーパントの熱拡散が生じ、急峻な界面
が保たれないという欠点がある。これらを避ける方法の
−１つに拡散法がある。これは１合金化反応を用いない
で高濃度層を形成するものである。
この場合障壁高さを下げる等のため、ペテロ接合を一利
用し、拡ｒｌ１Ｍへの被着金属としては、合金化の少な
いＴｉやＣｒが用いられる。しかし拡散法において形成
したオーミック電極の抵触比抵抗ρＣはＩＸＩＰ’Ωｌ
であり、高性能電子デバイスや、高信頼性を有す発光デ
バイスにとってはより接触比抵抗の小さいオーミック電
極が望まれる。高速電子デバイスとして期待されるＨＢ
Ｔ （ヘテロ接合型トランジスタ）を例にとると、超高
速性能が期待される１０ｓＡ／ｄでの動作を行なう場合
、接触抵抗による電位降下を論理振幅（約０．ＩＶ）の
１０％と考えれば、接触比抵抗値としてｌＸｌ０−’Ω
１が要求される。近年ＭＢＥにより、ｎ”Ｇｅ、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板上にペテロ成長させ、その上に金属（Ａｕ）
を蒸着することにより、低温（形成温度２８０℃）で接
触比抵抗が１．ＯＸ １０−’Ω１のオーミック電極形
成の報告ωがなされたが、ＭＢＥの場合、るつぼからの
汚染による再現性の問題や、装置的に高価であり、プロ
セスコストが高いという欠点がある。
用し、拡ｒｌ１Ｍへの被着金属としては、合金化の少な
いＴｉやＣｒが用いられる。しかし拡散法において形成
したオーミック電極の抵触比抵抗ρＣはＩＸＩＰ’Ωｌ
であり、高性能電子デバイスや、高信頼性を有す発光デ
バイスにとってはより接触比抵抗の小さいオーミック電
極が望まれる。高速電子デバイスとして期待されるＨＢ
Ｔ （ヘテロ接合型トランジスタ）を例にとると、超高
速性能が期待される１０ｓＡ／ｄでの動作を行なう場合
、接触抵抗による電位降下を論理振幅（約０．ＩＶ）の
１０％と考えれば、接触比抵抗値としてｌＸｌ０−’Ω
１が要求される。近年ＭＢＥにより、ｎ”Ｇｅ、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板上にペテロ成長させ、その上に金属（Ａｕ）
を蒸着することにより、低温（形成温度２８０℃）で接
触比抵抗が１．ＯＸ １０−’Ω１のオーミック電極形
成の報告ωがなされたが、ＭＢＥの場合、るつぼからの
汚染による再現性の問題や、装置的に高価であり、プロ
セスコストが高いという欠点がある。
（発明が解決しようとする課題）
以上の様に従来のオーミック電極形成方法では、応力歪
みや、結晶欠陥が生じやすいドーパントの熱拡散により
超微細構造が保てない抵触比抵抗を小さくできないとい
う問題があった。本発明は。
みや、結晶欠陥が生じやすいドーパントの熱拡散により
超微細構造が保てない抵触比抵抗を小さくできないとい
う問題があった。本発明は。
この様な問題を解決し、低温でかつ再現性良く、接触比
抵抗の小さい良好なオーミック電極の形成方法を提供す
ることを目的とする。
抵抗の小さい良好なオーミック電極の形成方法を提供す
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は、ゲルマニウム（Ｇａ）を含むガスとＶｂ族あ
るいは■５族の元素を含むガス雰囲気中で、ｎ型あるい
はＰ型化合物半導体基板に光を照射し。
るいは■５族の元素を含むガス雰囲気中で、ｎ型あるい
はＰ型化合物半導体基板に光を照射し。
それら基板上にｎ型あるいはＰ型ゲルマニウムの単結晶
成長を低温で行なった後にＡｕ等の金属を前記単結晶ゲ
ルマニウム上に堆積させ、オーミック電極を形成するこ
とを特徴とする。
成長を低温で行なった後にＡｕ等の金属を前記単結晶ゲ
ルマニウム上に堆積させ、オーミック電極を形成するこ
とを特徴とする。
（作 用）
この様なオーミック電極形成法を用いれば、Ｇｅの原料
ガス、およびドーピング原料ガスの分解が光エネルギー
により促進されかつ結晶成長反応も光エネルギーにより
促進されるために、良好な界面特性を有するＧｅ／Ｇａ
Ａｓ構造が低温で形成され。
ガス、およびドーピング原料ガスの分解が光エネルギー
により促進されかつ結晶成長反応も光エネルギーにより
促進されるために、良好な界面特性を有するＧｅ／Ｇａ
Ａｓ構造が低温で形成され。
接触比抵抗の小さいオーミック電極を得ることができる
。また、投影光学系を用いることにより。
。また、投影光学系を用いることにより。
基板上に所望のパターン形状を有する光を照射すること
により、オーミック電極をマスクレスで形成することも
可能となる。
により、オーミック電極をマスクレスで形成することも
可能となる。
（実施例）
以下本発明の実施例として、ｎ形ＧａＡｓ基板にｎ ”
Ｇｅ層を形成した例を図面を参照して説明する。
Ｇｅ層を形成した例を図面を参照して説明する。
第１図は、光励起気相成長を行なう成長装置である。成
長容器１には、ｎ型ＧａＡｓ基板６ （Ｓｅドープ、キ
ャリア濃度１．５ＸｌＯ”Ｑｌ−”）がサセプタ５上に
設置されて収容されている。サセプタ５は図示しないヒ
ーターにより加熱されており、ｎ形ＧａＡｓ基板６は所
定温度に設定される成長容器１にはガス導入口２より６
８の原料であるＧａ１Ｌおよび■族ドーピング原料であ
るｐＨ，が導入される。成長容器１内の基板６には、エ
キシマレーザ９からのレーザ光１０が、誘電体反射ミラ
ー８と、合成石英製光導入窓７を介して照射される。ガ
ス導入口３からは、光導入窓７への膜形成を抑制するた
めに水素ガスあるいは、不活性ガスが導入される。ガス
導入口２及び３から容器１に導入されたガスを排気する
排気系４の排気速度を調整することにより、成長容器ｌ
内の圧力は所定値に設定される。
長容器１には、ｎ型ＧａＡｓ基板６ （Ｓｅドープ、キ
ャリア濃度１．５ＸｌＯ”Ｑｌ−”）がサセプタ５上に
設置されて収容されている。サセプタ５は図示しないヒ
ーターにより加熱されており、ｎ形ＧａＡｓ基板６は所
定温度に設定される成長容器１にはガス導入口２より６
８の原料であるＧａ１Ｌおよび■族ドーピング原料であ
るｐＨ，が導入される。成長容器１内の基板６には、エ
キシマレーザ９からのレーザ光１０が、誘電体反射ミラ
ー８と、合成石英製光導入窓７を介して照射される。ガ
ス導入口３からは、光導入窓７への膜形成を抑制するた
めに水素ガスあるいは、不活性ガスが導入される。ガス
導入口２及び３から容器１に導入されたガスを排気する
排気系４の排気速度を調整することにより、成長容器ｌ
内の圧力は所定値に設定される。
この様な成長装置を用いて行なったｎ形Ｇｅ結晶層のエ
ピタキシャル成長について具体的に説明する。ＧｅＪＭ
料ガスとしてＧａＨ，をまたＶ族ドーピング原料ガスと
してＨ，ベース１％Ａａ１１．を用いた。ｎ型ＧａＡｓ
基板６ （Ｓｅドープ、キャリア濃度１．５ Ｘ １Ｇ
”３″″３）を成長容器１内のサセプタ５上に設置した
後、成長容器を高真空（Ｉ Ｘ １Ｇ−’Ｔｏｒｒ以下
）に排気する。その後ガス導入口３より水素ガスを５０
０ａｃｃＭ成長容器１内に導入し、排気系４の排気速度
を調節し、成長容器内の圧力を５’Ｔｏｒｒに保った後
。
ピタキシャル成長について具体的に説明する。ＧｅＪＭ
料ガスとしてＧａＨ，をまたＶ族ドーピング原料ガスと
してＨ，ベース１％Ａａ１１．を用いた。ｎ型ＧａＡｓ
基板６ （Ｓｅドープ、キャリア濃度１．５ Ｘ １Ｇ
”３″″３）を成長容器１内のサセプタ５上に設置した
後、成長容器を高真空（Ｉ Ｘ １Ｇ−’Ｔｏｒｒ以下
）に排気する。その後ガス導入口３より水素ガスを５０
０ａｃｃＭ成長容器１内に導入し、排気系４の排気速度
を調節し、成長容器内の圧力を５’Ｔｏｒｒに保った後
。
基板温度を２５０℃に設定する。その後ガス導入口２よ
りＧｏ）１．ガスを２００ｓｃｃＭ、 Ｉｆ、ベース１
襲ＡｓＨ，ガスを１１００５ｅｃ成長容器内１に導入し
、同時にエキシマレーザ９からのＡｒＦエキシマレーザ
光（波長１９３ｎｍ）を基板６上での照射エネルギーが
約１ｍＪ／ａｌ／ｐｕｌｓａとなる様に照射した。パル
スの繰り返し数は、８０ｐｐｓである。結晶成長時のガ
ス圧力は５ Ｔｏｒｒ基板温度は２５０℃である。この
様にしてｎ型Ｇｅ単結晶層を約３５０人成長さすた。成
長後Ａｕを蒸着させ、ｎ ＝Ｇｅ／ ｎ −ＧａＡｓの
接触比抵抗の測定を行なったところ１，０ＸＩＯ−’Ω
１以下の値が得られた。上記実施例では、レーザ光照射
エネルギーを基板上でＬｍＪ／ｄ／ρｕｌｓｅとしたが
、これは基板が溶発しないエネルギーであれば良い、ま
た照射する光は、他の波長のエキシマレーザ光でも良い
し、低圧、高圧あるいは超高圧水銀ランプ、 Ｘ５−１
１ｇランプ、重水素ランプの光でも良い、また希ガスマ
イクロ波放電による輝線を用いることもできる。さらに
は、 Ａｒ＋レーザ等の可視光を用いても良い。成長時
の基板温度も２５０℃に限られるものではない、好まし
くは１００℃〜３００℃の範囲の基板温度に設定する。
りＧｏ）１．ガスを２００ｓｃｃＭ、 Ｉｆ、ベース１
襲ＡｓＨ，ガスを１１００５ｅｃ成長容器内１に導入し
、同時にエキシマレーザ９からのＡｒＦエキシマレーザ
光（波長１９３ｎｍ）を基板６上での照射エネルギーが
約１ｍＪ／ａｌ／ｐｕｌｓａとなる様に照射した。パル
スの繰り返し数は、８０ｐｐｓである。結晶成長時のガ
ス圧力は５ Ｔｏｒｒ基板温度は２５０℃である。この
様にしてｎ型Ｇｅ単結晶層を約３５０人成長さすた。成
長後Ａｕを蒸着させ、ｎ ＝Ｇｅ／ ｎ −ＧａＡｓの
接触比抵抗の測定を行なったところ１，０ＸＩＯ−’Ω
１以下の値が得られた。上記実施例では、レーザ光照射
エネルギーを基板上でＬｍＪ／ｄ／ρｕｌｓｅとしたが
、これは基板が溶発しないエネルギーであれば良い、ま
た照射する光は、他の波長のエキシマレーザ光でも良い
し、低圧、高圧あるいは超高圧水銀ランプ、 Ｘ５−１
１ｇランプ、重水素ランプの光でも良い、また希ガスマ
イクロ波放電による輝線を用いることもできる。さらに
は、 Ａｒ＋レーザ等の可視光を用いても良い。成長時
の基板温度も２５０℃に限られるものではない、好まし
くは１００℃〜３００℃の範囲の基板温度に設定する。
また上記実施例では■族ドーピング原料にＡｓＨ，を用
いたが、ＰＨ，等信の■族元素を有する化合物でも良く
、またＧｅ原料ガスもＧａ１１４に限らず、 Ｇｅを含
む有機材料でも良い。用いる基板もｎ型ＧａＡｓに限ら
ず、ｎ型ＡＱＧａＡｓ等信の■−■族化合物半導体でも
良い。用いる基板がＰ型の場合には、 Ｇｏを含む原料
ガスと■、族元素を含むガスあるいはロｅ、Ｍｇ等の■
ゎ族元素を含むガスあるいはＺｕ、等の■８族元索を含
むガスの雰囲気中で光を′″Ｐ型基板に対して照射すれ
ば良い、その信奉発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することが出来る。
いたが、ＰＨ，等信の■族元素を有する化合物でも良く
、またＧｅ原料ガスもＧａ１１４に限らず、 Ｇｅを含
む有機材料でも良い。用いる基板もｎ型ＧａＡｓに限ら
ず、ｎ型ＡＱＧａＡｓ等信の■−■族化合物半導体でも
良い。用いる基板がＰ型の場合には、 Ｇｏを含む原料
ガスと■、族元素を含むガスあるいはロｅ、Ｍｇ等の■
ゎ族元素を含むガスあるいはＺｕ、等の■８族元索を含
むガスの雰囲気中で光を′″Ｐ型基板に対して照射すれ
ば良い、その信奉発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することが出来る。
以上述べた様に本発明によれば、ｎ型ＧｅあるいはＰ型
Ｇａを被基板に光励起成長により結晶成長を−すること
により、低温で接触比抵抗値の小さい良好なオーミック
電極を形成することができる。
Ｇａを被基板に光励起成長により結晶成長を−すること
により、低温で接触比抵抗値の小さい良好なオーミック
電極を形成することができる。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための結晶成長
装置を示す図である。 １・・・成長容器、 ２．３・・・ガス導入口
、４・・・排気系、 ５・・・サセプタ、６
・・・基板、 ７・・・光導入窓、８・・
・反射ミラー、 ９・・・エキシマレーザ、ｌＯ
・・・レーザ光。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第１図
装置を示す図である。 １・・・成長容器、 ２．３・・・ガス導入口
、４・・・排気系、 ５・・・サセプタ、６
・・・基板、 ７・・・光導入窓、８・・
・反射ミラー、 ９・・・エキシマレーザ、ｌＯ
・・・レーザ光。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第１図
Claims (2)
- （１）化合物半導体基板上に、オーミック電極を形成す
る際、オーミック電極が形成される領域の化合物半導体
がｎ型の場合には、ゲルマニウムを含むガスおよびＰ、
Ａｓ、Ｓｂ等のＶ族元素を含むガス雰囲気中で、オーミ
ック電極が形成される領域の化合物半導体がＰ型の場合
には、ゲルマニウムを含むガスおよびＢ、Ａｌ、Ｇａ、
Ｉｎ等のIII族元素または、ＢｅをＺｎ等のII族元素を
含むガス雰囲気中で、ｎ型あるいはＰ型化合物半導体基
板に光を照射し、単結晶ｎ型ゲルマニウム、または、単
結晶Ｐ型ゲルマニウムを前記ｎ型化合物半導体基板また
は、前記Ｐ型化合物半導体基板上に光励起気相成長した
後、該単結晶ｎ型または単結晶Ｐ型ゲルマニウム上に金
属を堆積させることを特徴とするオーミック電極の形成
方法。 - （２）Ｇｅを含むガスが、ＧｅＨ＿４、あるいはＧｅＨ
＿ｘ（ＣＨ＿３）＿４＿−＿ｘ（０≦ｘ≦４）等の有機
化合物であることを特徴とする請求項１記載のオーミッ
ク電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3955688A JPH01215019A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | オーミック電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3955688A JPH01215019A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | オーミック電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215019A true JPH01215019A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12556342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3955688A Pending JPH01215019A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | オーミック電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215019A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4882826A (en) * | 1987-05-04 | 1989-11-28 | Belanger, Inc. | Method of making a unit blower housing |
| WO2014054457A1 (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | トヨタ自動車株式会社 | 光起電装置及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP3955688A patent/JPH01215019A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4882826A (en) * | 1987-05-04 | 1989-11-28 | Belanger, Inc. | Method of making a unit blower housing |
| WO2014054457A1 (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | トヨタ自動車株式会社 | 光起電装置及びその製造方法 |
| JP2014075495A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Toyota Motor Corp | 光起電装置及びその製造方法 |
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