JPH0658897B2 - ｎ型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡ▲ｌ▼Ａｓ用オーミック電極の製造方法 - Google Patents
ｎ型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡ▲ｌ▼Ａｓ用オーミック電極の製造方法Info
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- JPH0658897B2 JPH0658897B2 JP59253846A JP25384684A JPH0658897B2 JP H0658897 B2 JPH0658897 B2 JP H0658897B2 JP 59253846 A JP59253846 A JP 59253846A JP 25384684 A JP25384684 A JP 25384684A JP H0658897 B2 JPH0658897 B2 JP H0658897B2
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- ohmic electrode
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/452—Ohmic electrodes on AIII-BV compounds
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はｎ型ＧａＡｓ（ガリウム砒素）及びｎ型ＧａＡ
ｌＡｓ（ガリウムアルミ砒素）用オーミック電極の製造
方法に関する。
ｌＡｓ（ガリウムアルミ砒素）用オーミック電極の製造
方法に関する。
（ロ）従来の技術 従来、ｎ型GaAs用オーミック電極としてはAu−Ge、In−
Au、Au−Si、Au−Sn、Au−Te等が用いられ、またｎ型Ga
AlAs用オーミック電極としてはAu−Ge−Ni、Au−Sn等が
用いられている(Solid-State Electronics．1975，Vol.
18，PP541-550)。
Au、Au−Si、Au−Sn、Au−Te等が用いられ、またｎ型Ga
AlAs用オーミック電極としてはAu−Ge−Ni、Au−Sn等が
用いられている(Solid-State Electronics．1975，Vol.
18，PP541-550)。
然るにこれら材料の合金化温度はAu−Siを除いて400℃
以上必要であり、実験室等で基板の表面状態を最高条件
としたとしても350℃が低温の限界であった。
以上必要であり、実験室等で基板の表面状態を最高条件
としたとしても350℃が低温の限界であった。
また、Au−Siは300℃程度で合金が可能であるが、その
触媒抵抗は高く実用に供することは不可能であった。
触媒抵抗は高く実用に供することは不可能であった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 本来、オーミック電極の合金化温度は低ければ半導体素
子に与える熱的影響は小となる。この点に鑑みて本発明
では従来のオーミック電極に比して低温で合金化処理が
可能であり、かつその接触抵抗も実用に充分なる程度の
ｎ型GaAs及びｎ型GaAlAs用オーミック電極を提供せんと
するものである。
子に与える熱的影響は小となる。この点に鑑みて本発明
では従来のオーミック電極に比して低温で合金化処理が
可能であり、かつその接触抵抗も実用に充分なる程度の
ｎ型GaAs及びｎ型GaAlAs用オーミック電極を提供せんと
するものである。
（ニ）問題点を解決するための手段 本発明のｎ型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡｌＡｓ用オーミッ
ク電極の製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ又はｎ型ＧａＡｌＡ
ｓ上に、層厚が２００Å以下のＣｒ層、層厚が５０Å〜
３００ÅのＧｅ層、及びＡｕ層を順次積層した後、これ
ら積層体を３００℃〜４００℃で熱処理することを特徴
とする。
ク電極の製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ又はｎ型ＧａＡｌＡ
ｓ上に、層厚が２００Å以下のＣｒ層、層厚が５０Å〜
３００ÅのＧｅ層、及びＡｕ層を順次積層した後、これ
ら積層体を３００℃〜４００℃で熱処理することを特徴
とする。
（ホ）作 用 このように構成するCrがｎ型GaAsもしくはｎ型GaAlAs表
面に形成された自然酸化膜を還元し、実質的に斯る酸化
膜を消滅せしめ、Geのｎ型GaAsもしくはｎ型GaAlAs中へ
の拡散をたすけることになり、オーミック電極を低温処
理で形成できるのである。
面に形成された自然酸化膜を還元し、実質的に斯る酸化
膜を消滅せしめ、Geのｎ型GaAsもしくはｎ型GaAlAs中へ
の拡散をたすけることになり、オーミック電極を低温処
理で形成できるのである。
（ヘ）実施例 第１図は本発明の一実施例を示し、キヤリア濃度が２×
１０18／cm3のｎ型GaAsからなる基板(１)上に100Å厚の
Cr層(２)、200Å厚のGe層(３)及び3000Å厚のAu層(４)
を順次積層し、加熱処理しｎ側電極としたものである。
１０18／cm3のｎ型GaAsからなる基板(１)上に100Å厚の
Cr層(２)、200Å厚のGe層(３)及び3000Å厚のAu層(４)
を順次積層し、加熱処理しｎ側電極としたものである。
第２図中 印は本実施例における上記各層(２)〜(４)の合金化(ア
ロイ)温度と接触抵抗値との関係を示し、また図中×印
は本実施例におけるCr層(２)を除いてGe層とAu層とでｎ
側電極を構成した際の合金化温度と接触抵抗との関係を
示す。尚、このときの合金化時間は５分間とした。
ロイ)温度と接触抵抗値との関係を示し、また図中×印
は本実施例におけるCr層(２)を除いてGe層とAu層とでｎ
側電極を構成した際の合金化温度と接触抵抗との関係を
示す。尚、このときの合金化時間は５分間とした。
第２図より明らかな如く、本実施例の電極の方が相対的
に接触抵抗が低くなり、また合金化温度が300℃〜350℃
という低温であっても従来のAu−Ge電極に較べて接触抵
抗を同等かもしくはそれ以下となる。
に接触抵抗が低くなり、また合金化温度が300℃〜350℃
という低温であっても従来のAu−Ge電極に較べて接触抵
抗を同等かもしくはそれ以下となる。
第３図は本発明の他の実施例を示し、キヤリア濃度１０
19／cm3で厚さが250μｍのｐ型GaAs基板(11)の一主面上
にキヤリア濃度が１０18／cm3で層厚が25μｍのｐ型Ga
0.55Al0.45Asからなるｐ層(12)、キヤリア濃度が５×１
０16〜１０18／cm3で層厚が20μｍのｎ型Ga0.35Al0.65A
sからなるｎ層(13)を順次積層してなる半導体発光ダイ
オードチップのｎ層(13)上に形成されるｎ層側電極(14)
に本発明を適用したものである。斯る電極(14)は具体的
には100Å厚のCr層(15)、200Å厚のGe層(16)及び3000Å
厚のAu層(17)を順次積層し加熱処理したものである。ま
た上記基板(11)裏面に形成されたｐ側電極(18)としては
周知のAu−Cr合金を用いた。
19／cm3で厚さが250μｍのｐ型GaAs基板(11)の一主面上
にキヤリア濃度が１０18／cm3で層厚が25μｍのｐ型Ga
0.55Al0.45Asからなるｐ層(12)、キヤリア濃度が５×１
０16〜１０18／cm3で層厚が20μｍのｎ型Ga0.35Al0.65A
sからなるｎ層(13)を順次積層してなる半導体発光ダイ
オードチップのｎ層(13)上に形成されるｎ層側電極(14)
に本発明を適用したものである。斯る電極(14)は具体的
には100Å厚のCr層(15)、200Å厚のGe層(16)及び3000Å
厚のAu層(17)を順次積層し加熱処理したものである。ま
た上記基板(11)裏面に形成されたｐ側電極(18)としては
周知のAu−Cr合金を用いた。
第４図中○印は本実施例において上記ｎ側電極(14)の合
金化(アロイ)温度と順方向電流20mAでのVF(順方向電圧)
との関係を示し、また図中△印は本実施例におけるｎ側
電極(14)に換えて斯る電極をAu−Ge合金で構成した際の
その合金化温度と順方向電流20mAでのVFとの関係を示
す。
金化(アロイ)温度と順方向電流20mAでのVF(順方向電圧)
との関係を示し、また図中△印は本実施例におけるｎ側
電極(14)に換えて斯る電極をAu−Ge合金で構成した際の
その合金化温度と順方向電流20mAでのVFとの関係を示
す。
尚、このときの合金化時間は５分間とした。
第４図より明らかな如く、従来の電極では合金化温度が
400℃以下ではVFが急激に立上がるのに対し、本実施例
では上記温度が400℃以下で300℃程度までVFを2.0V以下
に抑えることができる。
400℃以下ではVFが急激に立上がるのに対し、本実施例
では上記温度が400℃以下で300℃程度までVFを2.0V以下
に抑えることができる。
尚、上記両実施例においてCr層(２)(15)、Ge層(３)(1
6)、Au層(４)(17)の層厚を夫々100Å、200Å、3000Åと
したがこれに限るものではなく、Cr層(２)(15)の層厚は
200Å以下が好ましく200Å以上では接触抵抗が増大する
ことが確認されている。また、Ge層(３)(16)の層厚は50
Å〜300Åが好ましく、この範囲外では接触抵抗が増大
することが確認されている。更に、Au層(４)(17)の層厚
はワイヤボンド特性を考慮して2500Å以上が好適であ
る。
6)、Au層(４)(17)の層厚を夫々100Å、200Å、3000Åと
したがこれに限るものではなく、Cr層(２)(15)の層厚は
200Å以下が好ましく200Å以上では接触抵抗が増大する
ことが確認されている。また、Ge層(３)(16)の層厚は50
Å〜300Åが好ましく、この範囲外では接触抵抗が増大
することが確認されている。更に、Au層(４)(17)の層厚
はワイヤボンド特性を考慮して2500Å以上が好適であ
る。
本発明の構成にすると、Ｃｒがｎ型ＧａＡｓもしくはｎ
型ＧａＡｌＡｓ表面に形成される自然酸化膜を還元し、
実質的に斯る酸化膜を消滅せしめ、Ｇｅのｎ型ＧａＡｓ
もしくはｎ型ＧａＡｌＡｓ中への拡散をたすけることに
なる。従って、ＡｕとＧｅの界面のみを主に合金化すれ
ばよいので、接触抵抗の小さいオーミック電極を低温処
理で形成できるのである。
型ＧａＡｌＡｓ表面に形成される自然酸化膜を還元し、
実質的に斯る酸化膜を消滅せしめ、Ｇｅのｎ型ＧａＡｓ
もしくはｎ型ＧａＡｌＡｓ中への拡散をたすけることに
なる。従って、ＡｕとＧｅの界面のみを主に合金化すれ
ばよいので、接触抵抗の小さいオーミック電極を低温処
理で形成できるのである。
（ト）発明の効果 本発明のｎ型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡｌＡｓ用オーミッ
ク電極の製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ又はｎ型ＧａＡｌＡ
ｓ上に、層厚が２００Å以下のＣｒ層、層厚が５０Å〜
３００ÅのＧｅ層、及びＡｕ層を順次積層した後、これ
ら積層体を３００℃〜４００℃で熱処理して、接触抵抗
が小さく且つ十分なオーミック接触が得られるため、斯
る熱処理時に半導体素子に与える熱的影響を従来に比べ
て小さくできる。従って、本発明の製造方法はＧａＡｓ
もしくはＧａＡｌＡｓを主材料とする半導体レーザ、Ｌ
ＥＤ、ＦＥＴ、太陽電池等に広く適用できる。
ク電極の製造方法は、ｎ型ＧａＡｓ又はｎ型ＧａＡｌＡ
ｓ上に、層厚が２００Å以下のＣｒ層、層厚が５０Å〜
３００ÅのＧｅ層、及びＡｕ層を順次積層した後、これ
ら積層体を３００℃〜４００℃で熱処理して、接触抵抗
が小さく且つ十分なオーミック接触が得られるため、斯
る熱処理時に半導体素子に与える熱的影響を従来に比べ
て小さくできる。従って、本発明の製造方法はＧａＡｓ
もしくはＧａＡｌＡｓを主材料とする半導体レーザ、Ｌ
ＥＤ、ＦＥＴ、太陽電池等に広く適用できる。
図は本発明の実施例を示し、第１図及び第３図は断面
図、第２図及び第４図は特性図である。 (２)(15)……Cr層、(３)(16)……Ge層、(４)(17)……Au
層。
図、第２図及び第４図は特性図である。 (２)(15)……Cr層、(３)(16)……Ge層、(４)(17)……Au
層。
フロントページの続き (72)発明者 小林 俊一 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−30170（ＪＰ，Ａ) 仏国特開2546334（ＦＲ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ｎ型ＧａＡｓ又はｎ型ＧａＡｌＡｓ上に、
層厚が２００Å以下のＣｒ層、層厚が５０Å〜３００Å
のＧｅ層、及びＡｕ層を順次積層した後、これら積層体
を３００℃〜４００℃で熱処理することを特徴とするｎ
型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡｌＡｓ用オーミック電極の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253846A JPH0658897B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | ｎ型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡ▲ｌ▼Ａｓ用オーミック電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253846A JPH0658897B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | ｎ型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡ▲ｌ▼Ａｓ用オーミック電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61131480A JPS61131480A (ja) | 1986-06-19 |
| JPH0658897B2 true JPH0658897B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17256942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59253846A Expired - Fee Related JPH0658897B2 (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | ｎ型ＧａＡｓ及びｎ型ＧａＡ▲ｌ▼Ａｓ用オーミック電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658897B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5124270A (en) * | 1987-09-18 | 1992-06-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bipolar transistor having external base region |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2546334B1 (fr) | 1983-05-21 | 1986-12-26 | Telefunken Electronic Gmbh | Contact allie pour materiau semi-conducteur a l'arseniure de gallium-aluminium a conduction du type n |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830170A (ja) * | 1981-08-15 | 1983-02-22 | Stanley Electric Co Ltd | 化合物半導体素子およびその電極形成法 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59253846A patent/JPH0658897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2546334B1 (fr) | 1983-05-21 | 1986-12-26 | Telefunken Electronic Gmbh | Contact allie pour materiau semi-conducteur a l'arseniure de gallium-aluminium a conduction du type n |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61131480A (ja) | 1986-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |