JPH07283165A - ＺｎＳｅ層上にオーム接点を設ける方法 - Google Patents
ＺｎＳｅ層上にオーム接点を設ける方法Info
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- JPH07283165A JPH07283165A JP5105567A JP10556793A JPH07283165A JP H07283165 A JPH07283165 A JP H07283165A JP 5105567 A JP5105567 A JP 5105567A JP 10556793 A JP10556793 A JP 10556793A JP H07283165 A JPH07283165 A JP H07283165A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＺｎＳｅのｐ型窒素ドープ層上にオーム接点
を設ける方法を得る。 【構成】 ＺｎＳｅ層をＨｇ含有液で湿潤し、該層を 2
00℃以上の温度に加熱することにより基板(1) に設けた
ＺｎＳｅ層(2) 上にオーム接点を設ける方法であって、
上記基板を 200℃以上であるが 350℃より高くない温度
に加熱したＨｇ含有浴に浸漬することによりＺｎＳｅ層
(2) を湿潤し加熱する。この方法を用いてｐ型の窒素ド
ープしたＺｎＳｅ層上にオーム接点(4) を設けることが
できる。 120分より長い時間後Ｈｇx Ｚｎ1-x Ｓｅ（但
しｘはＺｎＳｅ層における０からその外表面における１
まで変化する）層(3) 上に接点４が形成される。生長し
た層は窒素ドープしたＺｎＳｅの層にオーム接点を形成
する。
を設ける方法を得る。 【構成】 ＺｎＳｅ層をＨｇ含有液で湿潤し、該層を 2
00℃以上の温度に加熱することにより基板(1) に設けた
ＺｎＳｅ層(2) 上にオーム接点を設ける方法であって、
上記基板を 200℃以上であるが 350℃より高くない温度
に加熱したＨｇ含有浴に浸漬することによりＺｎＳｅ層
(2) を湿潤し加熱する。この方法を用いてｐ型の窒素ド
ープしたＺｎＳｅ層上にオーム接点(4) を設けることが
できる。 120分より長い時間後Ｈｇx Ｚｎ1-x Ｓｅ（但
しｘはＺｎＳｅ層における０からその外表面における１
まで変化する）層(3) 上に接点４が形成される。生長し
た層は窒素ドープしたＺｎＳｅの層にオーム接点を形成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板上に設けたＺｎＳｅ
層を水銀（Ｈｇ）含有液で湿潤し、該層を 200℃以上の
温度に加熱することにより該層上にオーム接点を設ける
方法に関するものである。
層を水銀（Ｈｇ）含有液で湿潤し、該層を 200℃以上の
温度に加熱することにより該層上にオーム接点を設ける
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】かかる方法はマックカルディン等の米国
特許第 4123295号明細書により知られている。この既知
方法では、接点はアルミニウムをトープしたＺｎＳｅ本
体上に形成される。使用するＨｇ含有液はＨｇ，Ｉｎお
よびＣｄのアマルガムであった。上記本体は湿潤された
後、 450℃に１分間加熱された。この既知方法はＺｎＳ
ｅのｎ型アルミニウムドープ層上にオーム接点を設ける
のに用いることができる。
特許第 4123295号明細書により知られている。この既知
方法では、接点はアルミニウムをトープしたＺｎＳｅ本
体上に形成される。使用するＨｇ含有液はＨｇ，Ｉｎお
よびＣｄのアマルガムであった。上記本体は湿潤された
後、 450℃に１分間加熱された。この既知方法はＺｎＳ
ｅのｎ型アルミニウムドープ層上にオーム接点を設ける
のに用いることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの既知方法は
ＺｎＳｅのｐ型窒素ドープ層上にオーム接点を形成する
のに用いることができない。 450℃の温度に加熱するこ
とは、１分間の如く短かい時間でも、層に存在する窒素
ドーパントを不安定にする。この際窒素ドーパントの有
効濃度は減少する傾向がある。本発明の目的はＺｎＳｅ
のｐ型窒素ドープ層上にオーム接点を設けるのに用いる
ことができる方法を提供することにある。
ＺｎＳｅのｐ型窒素ドープ層上にオーム接点を形成する
のに用いることができない。 450℃の温度に加熱するこ
とは、１分間の如く短かい時間でも、層に存在する窒素
ドーパントを不安定にする。この際窒素ドーパントの有
効濃度は減少する傾向がある。本発明の目的はＺｎＳｅ
のｐ型窒素ドープ層上にオーム接点を設けるのに用いる
ことができる方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従って序文に記載した本
発明の方法は、基板を 200℃以上であるが 350℃より高
くない温度に加熱したＨｇ含有浴に 120分より長い時間
浸漬することによりＺｎＳｅ層を湿潤し、加熱すること
を特徴とする。
発明の方法は、基板を 200℃以上であるが 350℃より高
くない温度に加熱したＨｇ含有浴に 120分より長い時間
浸漬することによりＺｎＳｅ層を湿潤し、加熱すること
を特徴とする。
【０００５】驚くべきことには、ＺｎＳｅの層をＨｇ含
有浴に浸漬すると上記減少の激しさは有意に減ずること
を見出した。恐らく浸漬は封入剤の目的に役立つ。 200
℃以上の温度でＨｇとＺｎＳｅの層の合金化が始まる。
120分より長い時間後、Ｈｇ x Ｚｎ1-x Ｓｅ（但しｘは
ＺｎＳｅ層の表面における０から接点層の外表面におけ
る１まで変化する数値）から成る層上に接点層が形成さ
れる。生長した層はＺｎＳｅにオーム接触を形成する。
有浴に浸漬すると上記減少の激しさは有意に減ずること
を見出した。恐らく浸漬は封入剤の目的に役立つ。 200
℃以上の温度でＨｇとＺｎＳｅの層の合金化が始まる。
120分より長い時間後、Ｈｇ x Ｚｎ1-x Ｓｅ（但しｘは
ＺｎＳｅ層の表面における０から接点層の外表面におけ
る１まで変化する数値）から成る層上に接点層が形成さ
れる。生長した層はＺｎＳｅにオーム接触を形成する。
【０００６】本発明の好ましい観点では、オーム型接点
の外表面におけるｘ値は１である。即本発明のこの観点
では、オーム型接点の外表面には亜鉛はなく水銀が存在
する。尚本発明の更に好ましい観点では、オーム型接点
の外表面は導電性金属層と接触している。かかる金属層
に使用することができる金属の例は、金，銀，アルミニ
ウム，タングステンおよび半導体技術において導電層を
形成するのに用いられる他の金属である。
の外表面におけるｘ値は１である。即本発明のこの観点
では、オーム型接点の外表面には亜鉛はなく水銀が存在
する。尚本発明の更に好ましい観点では、オーム型接点
の外表面は導電性金属層と接触している。かかる金属層
に使用することができる金属の例は、金，銀，アルミニ
ウム，タングステンおよび半導体技術において導電層を
形成するのに用いられる他の金属である。
【０００７】オーム型接点は、Ｈｇx Ｚｎ1-x Ｓｅ（但
しｘはＺｎＳｅ層における０からその外表面における１
まで変化する）の層であるのが好ましい。オーム型接点
はドープされるかまたはされなくてよく、オーム接点を
ドープする場合には、ｐ−ドープするのが好ましい。使
用し得るｐ−ドーパントは、リチウムである。オーム型
接点は、好ましくはＺｎＳｅ層を 200〜350 ℃の温度に
加熱した水銀の浴に２〜24時間浸漬することにより、Ｚ
ｎＳｅ層上に設ける。ドーピングが望ましい場合には、
ＬｉをＨｇ浴に添加するのがよい。
しｘはＺｎＳｅ層における０からその外表面における１
まで変化する）の層であるのが好ましい。オーム型接点
はドープされるかまたはされなくてよく、オーム接点を
ドープする場合には、ｐ−ドープするのが好ましい。使
用し得るｐ−ドーパントは、リチウムである。オーム型
接点は、好ましくはＺｎＳｅ層を 200〜350 ℃の温度に
加熱した水銀の浴に２〜24時間浸漬することにより、Ｚ
ｎＳｅ層上に設ける。ドーピングが望ましい場合には、
ＬｉをＨｇ浴に添加するのがよい。
【０００８】ドーピングはまたオーム型接点を加熱して
Ｈｇ空位を形成することにより達成することができる。
導電性金属層はＺｎＳｅ層をＨｇ浴から除去した際適当
な金属から蒸着により設けることができる。本発明にお
けるオーム接点を形成する層の厚さは約 100Å〜3000Å
で、好ましくは約1000Å〜3000Å（ｐ型層およびグレー
ド（graded) 層におけるドーピングレベルにより決ま
る）である。
Ｈｇ空位を形成することにより達成することができる。
導電性金属層はＺｎＳｅ層をＨｇ浴から除去した際適当
な金属から蒸着により設けることができる。本発明にお
けるオーム接点を形成する層の厚さは約 100Å〜3000Å
で、好ましくは約1000Å〜3000Å（ｐ型層およびグレー
ド（graded) 層におけるドーピングレベルにより決ま
る）である。
【０００９】
【実施例】図面を参照して本発明を次の実施例により説
明する。 実施例１ 図１に示すように、半導体ｐ型砒化ガリウム基板１に１
〜２μｍの厚さのｐ型ＺｎＳｅ層２を設けた。ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ層とｐ型ＧａＡｓ基板は整流へテロ接合を形成し
た。次いでｐ型ＺｎＳｅ層２を 200〜350 ℃の温度に加
熱したＨｇ浴に２〜24時間浸漬した。この結果 100〜20
0 Åの厚さを有するＨｇx Ｚｎ1-x Ｓｅ（但しｘは０〜
１で、ｐ型ＺｎＳｅ層との界面において０で、外表面で
１である）の薄層３が形成された。次いで約1000Åの厚
さを有するＡｕ接点４をＨｇx Ｚｎ1-x Ｓｅ層上に蒸着
により設けた。
明する。 実施例１ 図１に示すように、半導体ｐ型砒化ガリウム基板１に１
〜２μｍの厚さのｐ型ＺｎＳｅ層２を設けた。ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ層とｐ型ＧａＡｓ基板は整流へテロ接合を形成し
た。次いでｐ型ＺｎＳｅ層２を 200〜350 ℃の温度に加
熱したＨｇ浴に２〜24時間浸漬した。この結果 100〜20
0 Åの厚さを有するＨｇx Ｚｎ1-x Ｓｅ（但しｘは０〜
１で、ｐ型ＺｎＳｅ層との界面において０で、外表面で
１である）の薄層３が形成された。次いで約1000Åの厚
さを有するＡｕ接点４をＨｇx Ｚｎ1-x Ｓｅ層上に蒸着
により設けた。
【００１０】実施例２ 実施例１に記載した操作を、生成したＨｇx Ｚｎ1-x Ｓ
ｅ層に1016〜1017cm-3のＬｉドープ濃度を与えるＬｉ量
を固体Ｌｉの形態でＨｇ浴に添加して実施した。これ等
の実施例１および２に従って製造した構造につき測定し
たＩ−Ｖグラフを図３〜９に示す。
ｅ層に1016〜1017cm-3のＬｉドープ濃度を与えるＬｉ量
を固体Ｌｉの形態でＨｇ浴に添加して実施した。これ等
の実施例１および２に従って製造した構造につき測定し
たＩ−Ｖグラフを図３〜９に示す。
【００１１】図３は、ドープせず（即ちＬｉを用い
ず）、合金化を 325℃の温度で４時間実施した層を有す
る構造体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。金接点の
接触面接の大きさは２×10-3cm2 であった。図４はＨｇ
空所を形成するため合金化した（Ｈｇ浴からの除去に次
いで）後１時間 100℃の温度で加熱した層を有する構造
体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。接触面接は２・
10-3cm2 であった。図５並びに図６は、合金化を 300℃
の温度で７時間実施した層を有する構造体につき測定し
たＩ−Ｖグラフを示す。金接点の接点領域の大きさは４
×10-3cm2であった。図７は合金化を 250℃の温度で24
時間実施した層を有する構造体につき実施した層を有す
る構造体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。図８は、
Ｌｉを1017の濃度までドープし、合金化を 300℃で12時
間実施した層を有する構造体につき測定したＩ−Ｖグラ
フを示す。図９は合金化を 250℃で12時間実施した層を
有する構造体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。
ず）、合金化を 325℃の温度で４時間実施した層を有す
る構造体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。金接点の
接触面接の大きさは２×10-3cm2 であった。図４はＨｇ
空所を形成するため合金化した（Ｈｇ浴からの除去に次
いで）後１時間 100℃の温度で加熱した層を有する構造
体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。接触面接は２・
10-3cm2 であった。図５並びに図６は、合金化を 300℃
の温度で７時間実施した層を有する構造体につき測定し
たＩ−Ｖグラフを示す。金接点の接点領域の大きさは４
×10-3cm2であった。図７は合金化を 250℃の温度で24
時間実施した層を有する構造体につき実施した層を有す
る構造体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。図８は、
Ｌｉを1017の濃度までドープし、合金化を 300℃で12時
間実施した層を有する構造体につき測定したＩ−Ｖグラ
フを示す。図９は合金化を 250℃で12時間実施した層を
有する構造体につき測定したＩ−Ｖグラフを示す。
【００１２】これ等のすべての例において、ｐ型ＺｎＳ
ｅ層を〜1017のドーピング レベルで窒素ドープした。
また25A/cm2 の電流密度に相当する電流レベルをグラフ
に示す。電流レベルは「ＬＤ」および「ＳＤ」に対し夫
々 100mAおよび50mAであった。ＺｎＳｅ層の厚さは１μ
ｍであった。図５のＺｎＳｅ層の厚さは２μｍであっ
た。図示するグラフは電圧を垂直方向に印加することに
より形成した。
ｅ層を〜1017のドーピング レベルで窒素ドープした。
また25A/cm2 の電流密度に相当する電流レベルをグラフ
に示す。電流レベルは「ＬＤ」および「ＳＤ」に対し夫
々 100mAおよび50mAであった。ＺｎＳｅ層の厚さは１μ
ｍであった。図５のＺｎＳｅ層の厚さは２μｍであっ
た。図示するグラフは電圧を垂直方向に印加することに
より形成した。
【００１３】図２に示すグラフは、金接点をＺｎＳｅ層
上に直接蒸着したことを除き同伴にプロットした。図３
〜９のグラフに示すように、本発明の方法を使用する場
合、25A/cm2 程度の電流密度を得るのに 6.5〜８Ｖの電
圧が必要である。然し本発明の方法を用いない場合に
は、図２に示す如く25A/cm2 の電流密度を得るのに約16
Ｖの電圧が必要であった。従って本発明の方法による
と、ｐ型ＺｎＳｅ層に極めて優れたオーム接点が得られ
ることが明らかである。
上に直接蒸着したことを除き同伴にプロットした。図３
〜９のグラフに示すように、本発明の方法を使用する場
合、25A/cm2 程度の電流密度を得るのに 6.5〜８Ｖの電
圧が必要である。然し本発明の方法を用いない場合に
は、図２に示す如く25A/cm2 の電流密度を得るのに約16
Ｖの電圧が必要であった。従って本発明の方法による
と、ｐ型ＺｎＳｅ層に極めて優れたオーム接点が得られ
ることが明らかである。
【図１】本発明の方法によりオーム接点を設けた高度に
ドープしたｐ型セレン化亜鉛を有する半導体構造体の部
分断面図である。
ドープしたｐ型セレン化亜鉛を有する半導体構造体の部
分断面図である。
【図２】金接点を直接設けたｐ型セレン化亜鉛層のＩ−
Ｖグラフである。
Ｖグラフである。
【図３】本発明の方法によりオーム接点を設けたｐ型セ
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
【図４】本発明の方法によりオーム接点を設けたｐ型セ
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
【図５】本発明の方法によりオーム接点を設けたｐ型セ
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
【図６】本発明の方法によりオーム接点を設けたｐ型セ
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
【図７】本発明の方法によりオーム接点を設けたｐ型セ
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
【図８】本発明の方法によりオーム接点を設けたｐ型セ
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
【図９】本発明の方法によりオーム接点を設けたｐ型セ
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
レン化亜鉛層のＩ−Ｖグラフである。
１ 基板 ２ ｐ型ＺｎＳｅ層 ３ Ｈｇx Ｚｎ1-x Ｓｅの薄層 ４ Ａｕ接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ババー カーン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10562 オッシニング ブラッケン ロード 15
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に設けたＺｎＳｅ層をＨｇ含有液
で湿潤し、該層を 200℃以上の温度に加熱することによ
り該層上にオーム接点を設けるに当り、上記基板を 200
℃以上であるが 350℃より高くない温度に加熱したＨｇ
含有浴に 120分より長い時間浸漬することによりＺｎＳ
ｅの層を湿潤し加熱することを特徴とするＺｎＳｅ層上
にオーム接点を設ける方法。 - 【請求項２】 ドーピング量のＬｉをＨｇ浴に添加する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 上記基板を加熱したＨｇ含有浴に２〜24
時間浸漬することを特徴とする請求項１または２記載の
方法。
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