JPH05335267A - オーミック電極及びその形成方法 - Google Patents
オーミック電極及びその形成方法Info
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- JPH05335267A JPH05335267A JP16010192A JP16010192A JPH05335267A JP H05335267 A JPH05335267 A JP H05335267A JP 16010192 A JP16010192 A JP 16010192A JP 16010192 A JP16010192 A JP 16010192A JP H05335267 A JPH05335267 A JP H05335267A
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Abstract
に設けられた、低い接触比抵抗値、安定した特性、均一
なオーミック性を有するオーミック電極及びその形成す
る方法を提供する。 【構成】II−VI族のn型結晶層にオーミック電極2
2を形成する方法は、(イ)II−VI族のn型結晶層
18に高濃度ドーピング層20を形成する工程と、
(ロ)この高濃度ドーピング層20の表層をエッチング
する工程と、(ハ)エッチング後の高濃度ドーピング層
上20に、Ti層24を形成し、更にその上に金属層2
6,28を形成する工程、から成る。オーミック電極2
2は、II−VI族のn型結晶高濃度ドーピング層20
に形成され、この高濃度ドーピング側から、Ti層24
及び金属層26,28から成る。
Description
導体に形成されたn型結晶層に設けられたオーミック電
極及びその形成方法に関する。
が、青色発光素子材料として有望視されている。ZnS
eを用いたLED構造は、例えば、p+−GaAs又は
p+−ZnSe基板の上に形成された、p−ZnSe
層、n−ZnSe層、n+−ZnSe層から成る。ま
た、ZnSeを用いた半導体レーザ構造は、例えば、p
+−基板、p−クラッド層、活性層、n−クラッド層、
n+−ZnSe層から成る。そして、n+−ZnSe層に
は、低い接触比抵抗値を有し信頼性の高いオーミック電
極を形成する必要がある。
の材料として、InあるいはIn−Hg等のIn系金属
が主に検討されている。n+−ZnSe層上にIn層を
真空蒸着法にて形成した後、In層を300゜C程度で
合金化処理してオーミック電極を形成した場合、Inの
融点が156.6゜Cと低温であるために、合金層が粒
状となり、均一な厚さを有する合金層が形成されず、そ
の結果、均一なオーミック性が得られないという問題が
ある。
×10-2Ω・cm2もある。この値は、p型GaAs化
合物半導体層に形成されたTi/Pt/Auから成るオ
ーミック電極の接触比抵抗値(10-6〜10-7Ω・cm
2)と比べて、極めて高い。更に、このように高い接触
比抵抗値を有する電極に電流が流れると、電極が局部的
に加熱されることによって、合金層が破壊され、電極が
劣化し高抵抗になるという問題もある。
等におけるII−VI族のn型結晶層に、低い接触比抵
抗値、安定した特性、均一なオーミック性を有するオー
ミック電極を形成する方法を提供することにある。更
に、本発明の第2の目的は、ZnSe等におけるII−
VI族のn型結晶層に対して、低い接触比抵抗値、安定
した特性、均一なオーミック性を有するオーミック電極
を提供することにある。
I−VI族のn型結晶層にオーミック電極を形成する本
発明のオーミック電極の形成方法の第1の態様によって
達成することができる。この第1の態様によるオーミッ
ク電極の形成方法は、(イ)II−VI族のn型結晶層
に高濃度ドーピング層を形成する工程と、(ロ)この高
濃度ドーピング層の表層をエッチングする工程と、
(ハ)エッチング後の高濃度ドーピング層上に、Ti層
を形成し、更にその上に金属層を形成する工程、から成
ることを特徴とする。
の態様においては、高濃度ドーピング層を形成する工程
におけるドーピング濃度は1018乃至1020cm-3オー
ダーであり、Ti層を厚さ1乃至100nm形成するこ
とが好ましい。
t、Cu、Ni、Al、Ag、Pd等を例示することが
できるが、中でも、Ti層側からPt層/Au層の2層
構成とすることが好ましい。
結晶高濃度ドーピング層上に形成され、該高濃度ドーピ
ング側から、Ti層及び金属層から成ることを特徴とす
る、本発明のオーミック電極の第1の態様によって達成
することができる。
のn型結晶層にオーミック電極を形成する本発明のオー
ミック電極の形成方法の第2の態様によって達成するこ
とができる。この第2の態様によるオーミック電極の形
成方法は、(イ)II−VI族のn型結晶層上に、Al
−Inから成る層を堆積させ、あるいはAl層とIn層
を交互に堆積させる工程と、(ロ)Al−Inから成る
層、あるいはAl層とIn層が交互に積層した層を合金
化処理する工程、から成ることを特徴とする。
のn型結晶層に形成され、Al−In合金層から成るこ
とを特徴とする、本発明のオーミック電極の第2の態様
によって達成することができる。
形成方法においては、II−VI族のn型結晶層に高濃
度ドーピング層を形成することによって、表面空乏層を
減少させ、トンネル電流を流れ易くする。また、この高
濃度ドーピング層の表層をエッチングすることで、表面
に形成された酸化膜が除去され、電極中を電流が流れ易
くなる。更に、エッチング後の高濃度ドーピング層に、
Ti層、金属層を順次形成する。
反応するので、Ti層は電極とII−VI族のn型結晶
層の密着性を向上させる。また、Tiの仕事関数は約4
eVと大きく、例えばZnSeの電子親和力3.51±
0.1eVに近く、電子に対するバリア性が小さい。金
属層としてPt層/Au層の2層構成を用いた場合、P
t層はAuの拡散を防ぐ。また、Auは、Ptと同様に
電気抵抗値が低く、電極の抵抗を下げる。また、Au、
Ptは高融点金属であり、熱的にも安定している。
層の空乏化を防ぎ、Tiが室温でII−VI族のn型結
晶層と反応することによって、電極とn型結晶層の密着
性を高めると共に電子バリアの小さな金属/半導体接触
が形成されるので、オーミック性を有する電極を得るこ
とができる。また、Ti層の上に金属層を形成すること
で、Ti層の酸化を防止し、熱的に安定したオーミック
電極を得ることができる。
をp型GaAs化合物半導体層に形成することは公知で
ある。また、Ti/Pt/Auから成る電極をn型Ga
As化合物半導体層に形成した場合、電極とn型GaA
s化合物半導体層との間にショットキー接合が形成され
ることも公知である。Ti/Pt/Auから成る電極を
II−VI族のn型結晶層に設けた場合、n型GaAs
化合物半導体層に関する類推からショットキー接合にな
ると信じられていたため、Ti/Pt/Auから成る電
極をII−VI族のn型結晶層に設けることは今まで試
みられていなかった。
極及びその形成方法においては、オーミック電極はAl
−In合金層から成る。Alの融点は660.4゜C、
体積抵抗率は0゜Cで2.5Ω・mであり、Inの融点
は156.6゜C、体積抵抗率は0゜Cで8.0Ω・m
である。従って、Inを用いた電極に比べて、本発明の
オーミック電極は高温での安定性に優れ、信頼性が高
い。
づき説明する。
1の態様のオーミック電極及びその形成方法に関する。
図1に、化合物半導体レーザ10の模式的断面図を示
す。実施例−1においては、II−VI族のn型結晶層
はn−ZnSeから成る。
aAs基板12上に形成された、p−ZnSeから成る
p−クラッド層14、活性層16、n−ZnSeから成
るn−クラッド層(II−VI族のn型結晶層)18、
n+−ZnSeから成る高濃度ドーピング層20から構
成されている。そして、高濃度ドーピング層20上に
は、高濃度ドーピング層20側から、Ti層24、及び
Pt層26並びにAu層28から構成された金属層から
成るオーミック電極22が形成されている。p+−Ga
As基板12の下側には、下部電極22Aが形成されて
いる。
明する。先ず、従来の方法で、p+−GaAs基板12
上に、p−ZnSeから成るp−クラッド層14、活性
層16、n−ZnSeから成るn−クラッド層(II−
VI族のn型結晶層)18を形成する。次に、n−クラ
ッド層18に、例えばドーパントとしてCl(塩素)を
使用して高濃度ドーピングを行い、高濃度ドーピング層
20を形成する。高濃度ドーピング層20は、1018乃
至1020cm-3オーダーのドーピング濃度を有すること
が好ましい。
形成された酸化膜を除去するために、この高濃度ドーピ
ング層20の表層をエッチングする。エッチングの条件
は、例えば、HCl:H2O=1:1のエッチング液を
使用し、室温で約10分間とすることができる。エッチ
ング後、純水で高濃度ドーピング層20の表面を洗浄
し、乾燥させることが好ましい。エッチングすべき高濃
度ドーピング層20の表層の厚さは、形成された酸化膜
の厚さにも依存するが、20〜30nm程度である。
20に、Ti層24、Pt層26及びAu層28を順次
形成する。これらの層の形成は、例えば電子線加熱によ
る真空蒸着法とすることができる。Ti層24の厚さは
1乃至100nm、Pt層26の厚さは100nm前
後、Au層28の厚さは200nm前後であることが好
ましい。これらの層は、メタルマスク又はレジストマス
クを用いて任意の形状に形成することができる。また、
下部電極22Aは、従来の方法で作製する。
面図を示すような評価用の電極を作製した。図2中の参
照番号は図1と同一である。厚さ1.2μmの高濃度ド
ーピング層20において、ホール測定の結果、n=2×
1019cm-3が得られた。また、Ti層の厚さを10n
m、Pt層の厚さを100nm、Au層の厚さを200
nmとした。電極22の大きさは200μm×250μ
mであり、2つの電極22の間の間隔Lを変化させた評
価用電極を作製し、4端子法で電流−電圧特性を調べ、
抵抗値を求めた。電流−電圧特性は直線状であり、オー
ミック特性が得られた。2つの電極22の間の間隔Lと
抵抗値の関係を図3に示す。
s, "Modern GaAs Processing Methods", Artech House,
1990, pp 227 参照)解析によって、接触比抵抗値=
3.4×10-4Ω・cm2を得た。この電極を水素10
0%雰囲気中で200゜C、5分間アニールした場合で
も電流−電圧特性に大きな変化はなく、温度に対して極
めて安定しており、アニール後の接触比抵抗値は、2.
5×10-4Ω・cm2となった。また、この電極を水素
100%雰囲気中で250゜C、5分間アニールした場
合でも電流−電圧特性に大きな変化はなく、温度に対し
て極めて安定しており、アニール後の接触比抵抗値は、
1.1×10-4Ω・cm2となった。
1の態様のオーミック電極を有するLEDである。図4
に、LED30の模式的断面図を示す。実施例−2にお
いては、II−VI族のn型結晶層は、n−ZnSeか
ら成る。
はp+−ZnSe基板32上に形成された、p−ZnS
e層34、n−ZnSe層(II−VI族のn型結晶
層)38、n+−ZnSeから成る高濃度ドーピング層
40から構成されている。基板32の下側には、下部電
極22Aが形成されている。高濃度ドーピング層40上
には、高濃度ドーピング層40側から、Ti層24、及
びPt層26並びにAu層28から構成された金属層か
ら成るオーミック電極22が形成されている。オーミッ
ク電極22の形成方法は実施例−1と同様である。
2の態様のオーミック電極及びその形成方法に関する。
図5に、化合物半導体レーザ50の模式的断面図を示
す。実施例−3においては、II−VI族のn型結晶層
は、n−ZnSeから成る。
aAs基板52上に形成された、p−ZnSeから成る
p−クラッド層54、活性層56、n−ZnSeから成
るn−クラッド層(II−VI族のn型結晶層)58か
ら構成されている。そして、n型結晶層58上には、A
l−In合金層から成るオーミック電極60が形成され
ている。基板52の下側には、下部電極62が形成され
ている。
明する。先ず、従来の方法で、p+−GaAs基板52
上に、p−ZnSeから成るp−クラッド層54、活性
層56、n−ZnSeから成るn−クラッド層(II−
VI族のn型結晶層)58を形成する。次いで、n−ク
ラッド層58の表面を必要に応じて軽くエッチングし、
あるいは溶剤で洗浄する。
n合金から成る層を、例えば真空蒸着法にて堆積させ
る。この層の厚さを100〜1000nmとすることが
望ましい。Al−In合金の組成は、Inの含有率を1
〜99重量%の間で適宜変えることができる。
l層とIn層を、例えば真空蒸着法にて交互に堆積させ
る。Al層とIn層の厚さは、所望の合金比となるよう
に設定する。これらの層の総厚を100〜1000nm
とすることが望ましい。Al層の合計厚さとIn層の合
計厚さの割合は、1:99〜99:1の間で適宜変える
ことができる。
層とIn層は、メタルマスク又はレジストマスクを用い
て任意の形状に形成することができる。
Al層とIn層が交互に積層した層を合金化処理し、A
l−In合金層から成るオーミック電極60を完成させ
る。この合金化処理は、例えば、水素、窒素、アルゴン
等の不活性ガス又はこれらのガスの混合ガス雰囲気中
で、250〜400゜C、数分間の熱処理とすることが
できる。
2の態様のオーミック電極を有するLEDである。図6
に、LED70の模式的断面図を示す。実施例−4にお
いては、II−VI族のn型結晶層は、n−ZnSeか
ら成る。
はp+−ZnSe基板72上に形成された、p−ZnS
e層74、n−ZnSe層(II−VI族のn型結晶
層)78から構成されている。そして、n−ZnSe層
78上には、Al−In合金層から成るオーミック電極
60が形成されている。オーミック電極60の形成方法
は実施例−3と同様である。基板72の下側には、下部
電極62が形成されている。
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。II−VI族のn型結晶層として、実施例で説
明したZnSeの他に、ZnS、ZnTe、(Zn,M
g)−(S,Se)、(Zn,Cd)−(S,Se,T
e)を例示することができる。本発明の第2の態様にお
いて、例えば、Al−In合金をII−VI族のn型結
晶層上に置きあるいは圧着することで、Al−Inから
成る層をII−VI族のn型結晶層上に堆積させること
もできる。
びその形成方法においては、合金化処理が不要であり、
Inの合金化処理にて電極を形成する場合の問題を回避
することができる。そして、10-4Ωcm2程度の低い
接触比抵抗値が得られる。接触比抵抗値が低いので、電
極部分における電流ロスや、ジュール熱の発生等による
電極の劣化、化合物半導体レーザやLEDの特性劣化を
防ぐことができる。また、250゜C程度のアニール処
理においても電流−電圧特性に殆ど変化がなく、安定し
た特性、均一なオーミック性を有するオーミック電極を
得ることができる。また、深い合金層がないので、浅い
電極が形成できる。
極及びその形成方法においては、II−VI族のn型結
晶層に高濃度ドーピング層を形成する工程が不要であ
る。オーミック電極はAl−In合金層から成るので、
Inを用いた電極に比べて、高温での安定性に優れ、信
頼性が高い。また、II−VI族のn型結晶層に対する
Al−In合金層の濡れ性も、Inを用いた電極に比べ
て優れており、合金化処理にてオーミック電極を形成し
た場合、合金層が粒状となることがなく、均一な厚さを
有する合金層が形成され、その結果、均一なオーミック
性が得られる。
ては、メタルマスクあるいはレジストマスクを用いるこ
とができるので、任意の形状を有するオーミック電極を
形成できる。従って、II−VI族化合物半導体を用い
た各種装置の構造の多様化を図ることができる。
備えた化合物半導体レーザの模式的な断面図である。
特性を測定するための評価用電極の模式的な一部断面図
である。
間隔と抵抗値との関係を示す図である。
備えたLEDの模式的な断面図である。
備えた化合物半導体レーザの模式的な断面図である。
備えたLEDの模式的な断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】II−VI族のn型結晶層にオーミック電
極を形成する方法であって、 (イ)II−VI族のn型結晶層に高濃度ドーピング層
を形成する工程と、 (ロ)該高濃度ドーピング層の表層をエッチングする工
程と、 (ハ)エッチング後の高濃度ドーピング層上に、Ti層
を形成し、更にその上に金属層を形成する工程、から成
ることを特徴とするオーミック電極の形成方法。 - 【請求項2】高濃度ドーピング層を形成する工程におけ
るドーピング濃度は1018乃至1020cm-3オーダーで
あり、Ti層を厚さ1乃至100nm形成することを特
徴とする請求項1に記載のオーミック電極の形成方法。 - 【請求項3】II−VI族のn型結晶高濃度ドーピング
層上に形成され、該高濃度ドーピング側から、Ti層及
び金属層から成ることを特徴とするオーミック電極。 - 【請求項4】II−VI族のn型結晶層にオーミック電
極を形成する方法であって、 (イ)II−VI族のn型結晶層上に、Al−Inから
成る層を堆積させ、あるいはAl層とIn層を交互に堆
積させる工程と、 (ロ)Al−Inから成る層、あるいはAl層とIn層
が交互に積層した層を合金化処理する工程、から成るこ
とを特徴とするオーミック電極の形成方法。 - 【請求項5】II−VI族のn型結晶層に形成され、A
l−In合金層から成ることを特徴とするオーミック電
極。
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---|---|---|---|
JP16010192A JP3123226B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | オーミック電極及びその形成方法 |
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JP16010192A Expired - Lifetime JP3123226B2 (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | オーミック電極及びその形成方法 |
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Cited By (5)
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JPH0883896A (ja) * | 1994-03-09 | 1996-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | p型化合物半導体用オーミック電極及びそれを用いたバイポーラトランジスタ、並びにそれらの製造方法 |
US6528395B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-03-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of fabricating compound semiconductor device and apparatus for fabricating compound semiconductor device |
US6741029B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-05-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light emission apparatus and method of fabricating the same |
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-
1992
- 1992-05-28 JP JP16010192A patent/JP3123226B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0468200B1 (de) * | 1990-07-23 | 1993-08-11 | Electrostar Schöttle GmbH & Co. | Rohrartiger Filter |
JPH0883896A (ja) * | 1994-03-09 | 1996-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | p型化合物半導体用オーミック電極及びそれを用いたバイポーラトランジスタ、並びにそれらの製造方法 |
US6528395B2 (en) | 2000-04-27 | 2003-03-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of fabricating compound semiconductor device and apparatus for fabricating compound semiconductor device |
US6815316B2 (en) | 2000-04-27 | 2004-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Apparatus for fabricating compound semiconductor device |
US6741029B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-05-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Light emission apparatus and method of fabricating the same |
JP2008131022A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-05 | Hoya Corp | 電極構造 |
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