JPH0888197A - ２−６族化合物半導体用電極 - Google Patents
２−６族化合物半導体用電極Info
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- JPH0888197A JPH0888197A JP22137194A JP22137194A JPH0888197A JP H0888197 A JPH0888197 A JP H0888197A JP 22137194 A JP22137194 A JP 22137194A JP 22137194 A JP22137194 A JP 22137194A JP H0888197 A JPH0888197 A JP H0888197A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２−６族化合物半導体に対して、耐熱性に優
れた低抵抗ｐ型オーミック電極を提供する。 【構成】 ｐ型２−６族化合物半導体層直上にＮｉ層１
４を設け、ついで、該ｐ型２−６族化合物半導体層を構
成する原子やＮｉが後述の上層金属層に拡散するのを防
止し、かつ、上層金属が該Ｎｉ層に拡散するのを防止す
るための拡散障壁層１５，１６を高融点金属により形成
し、さらにこの上に、外部電極やリード線を接続するた
めの上層金属層を設ける。 【効果】 Ｎｉ層がｐ型２−６族化合物半導体層と合金
化して低接触抵抗化するとともに、拡散障壁層がＮｉや
２−６族化合物半導体層構成元素の上層金属層への拡散
を抑制し、上層金属のＮｉ層への拡散も抑制する結果、
耐熱性に優れた低抵抗ｐ型オーミック電極が実現でき、
特性および信頼性に優れた半導体素子の作製できる効果
がある。
れた低抵抗ｐ型オーミック電極を提供する。 【構成】 ｐ型２−６族化合物半導体層直上にＮｉ層１
４を設け、ついで、該ｐ型２−６族化合物半導体層を構
成する原子やＮｉが後述の上層金属層に拡散するのを防
止し、かつ、上層金属が該Ｎｉ層に拡散するのを防止す
るための拡散障壁層１５，１６を高融点金属により形成
し、さらにこの上に、外部電極やリード線を接続するた
めの上層金属層を設ける。 【効果】 Ｎｉ層がｐ型２−６族化合物半導体層と合金
化して低接触抵抗化するとともに、拡散障壁層がＮｉや
２−６族化合物半導体層構成元素の上層金属層への拡散
を抑制し、上層金属のＮｉ層への拡散も抑制する結果、
耐熱性に優れた低抵抗ｐ型オーミック電極が実現でき、
特性および信頼性に優れた半導体素子の作製できる効果
がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２−６族化合物半導体の
オーミック電極に関する。
オーミック電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】２−６族化合物半導体に対するｐ型オー
ミック電極に関しては、特にＴｅ化合物に対して、図７
に示すようなＡｌ／Ｎｉ／Ｃｕ（最右端が２−６族化合
物半導体層に接する金属層を示す。以下、同様に記載す
る。）構造およびＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄ構造が知られてお
り、それぞれ特開昭６３−２５２４２７号公報およびエ
レクトロニクス・レターズ第２９巻（１９９３年）第５
０３頁−第５０５頁（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ Ｖｏｌ．２９ （１９９３） ｐｐ．５０３
−５０５）に開示されている。
ミック電極に関しては、特にＴｅ化合物に対して、図７
に示すようなＡｌ／Ｎｉ／Ｃｕ（最右端が２−６族化合
物半導体層に接する金属層を示す。以下、同様に記載す
る。）構造およびＡｕ／Ｐｔ／Ｐｄ構造が知られてお
り、それぞれ特開昭６３−２５２４２７号公報およびエ
レクトロニクス・レターズ第２９巻（１９９３年）第５
０３頁−第５０５頁（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ Ｖｏｌ．２９ （１９９３） ｐｐ．５０３
−５０５）に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、２
−６族化合物半導体におけるＣｕやＰｄの拡散係数が大
きいために、表面・端面保護膜形成工程等において２５
０℃以上の加熱を行うと、ｐ型オーミック電極の比接触
抵抗が増大し、半導体レーザ等の素子の動作電圧も増大
する問題があった。また、熱圧着や超音波ボンディング
等によるｐ型電極へのリード線接続時にも同様な問題が
発生し、その接続強度の著しく低下する問題もあった。
さらに、ソルダーを用いて２−６族化合物半導体チップ
を金属電極に接着する際にも、同様の問題があった。
−６族化合物半導体におけるＣｕやＰｄの拡散係数が大
きいために、表面・端面保護膜形成工程等において２５
０℃以上の加熱を行うと、ｐ型オーミック電極の比接触
抵抗が増大し、半導体レーザ等の素子の動作電圧も増大
する問題があった。また、熱圧着や超音波ボンディング
等によるｐ型電極へのリード線接続時にも同様な問題が
発生し、その接続強度の著しく低下する問題もあった。
さらに、ソルダーを用いて２−６族化合物半導体チップ
を金属電極に接着する際にも、同様の問題があった。
【０００４】本発明の目的は、２−６族化合物半導体に
対して、耐熱性に優れた低抵抗ｐ型オーミック電極を提
供することである。
対して、耐熱性に優れた低抵抗ｐ型オーミック電極を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ｐ型２−６
族化合物半導体層直上にＮｉ層あるいはＮｉを主成分と
する金属層を設け、ついで、該ｐ型２−６族化合物半導
体層を構成する原子やＮｉが後述の上層金属層に拡散す
るのを防止し、かつ、上層金属が該Ｎｉ層あるいはＮｉ
を主成分とする金属層に拡散するのを防止するための拡
散障壁層を高融点金属またはそれらの組合せにより形成
し、さらにこの上に、外部電極やリード線を接続するた
めの上層金属層を設けることにより達成される。
族化合物半導体層直上にＮｉ層あるいはＮｉを主成分と
する金属層を設け、ついで、該ｐ型２−６族化合物半導
体層を構成する原子やＮｉが後述の上層金属層に拡散す
るのを防止し、かつ、上層金属が該Ｎｉ層あるいはＮｉ
を主成分とする金属層に拡散するのを防止するための拡
散障壁層を高融点金属またはそれらの組合せにより形成
し、さらにこの上に、外部電極やリード線を接続するた
めの上層金属層を設けることにより達成される。
【０００６】
【作用】上記Ｎｉ層あるいはＮｉを主成分とする金属層
は、上記ｐ型２−６族化合物半導体層と合金化反応を起
こす結果、低い比接触抵抗が得られる。この際、２−６
族化合物半導体におけるＮｉの拡散係数はＣｕやＰｄに
比較して極めて低いために、３００℃程度の温度まで低
い比接触抵抗が安定して維持できる。これは我々が新た
に見出した実験結果に基づいており、図１を用いて説明
する。
は、上記ｐ型２−６族化合物半導体層と合金化反応を起
こす結果、低い比接触抵抗が得られる。この際、２−６
族化合物半導体におけるＮｉの拡散係数はＣｕやＰｄに
比較して極めて低いために、３００℃程度の温度まで低
い比接触抵抗が安定して維持できる。これは我々が新た
に見出した実験結果に基づいており、図１を用いて説明
する。
【０００７】図１はＮドープｐ型ＺｎＴｅ層（正孔濃度
３×１０19／ｃｍ3、膜厚５００ｎｍ）に対するオーミ
ック電極に関して、比接触抵抗のアニール温度依存性を
調べた実験結果である。アニールは水素雰囲気中で３分
間行った。従来例のＡｕ（膜厚１００ｎｍ）／Ｐｔ（膜
厚５０ｎｍ）／Ｐｄ（膜厚５ｎｍ）構造では２００℃の
アニールで５μΩｃｍ2と低い比接触抵抗が得られたも
のの、２５０℃のアニールにより比接触抵抗は２００μ
Ωｃｍ2と大きく増大した。それに対し、Ａｕ（膜厚１
００ｎｍ）／Ｐｔ（膜厚５０ｎｍ）／Ｔｉ（膜厚５０ｎ
ｍ）／Ｎｉ（膜厚１０ｎｍ）構造では堆積時から３００
℃までの範囲で１−３μΩｃｍ2と低い比接触抵抗が得
られており、４００℃のアニールでも比接触抵抗は８μ
Ωｃｍ2と比較的低い値に留まっている。２−６族化合
物半導体の作製工程における最高温度は、結晶劣化の起
こらない３００℃以下とするのが通常であり、Ａｕ／Ｐ
ｔ／Ｔｉ／Ｎｉ構造は実用温度範囲において十分に熱的
安定なオーミック電極であることが明らかとなった。
３×１０19／ｃｍ3、膜厚５００ｎｍ）に対するオーミ
ック電極に関して、比接触抵抗のアニール温度依存性を
調べた実験結果である。アニールは水素雰囲気中で３分
間行った。従来例のＡｕ（膜厚１００ｎｍ）／Ｐｔ（膜
厚５０ｎｍ）／Ｐｄ（膜厚５ｎｍ）構造では２００℃の
アニールで５μΩｃｍ2と低い比接触抵抗が得られたも
のの、２５０℃のアニールにより比接触抵抗は２００μ
Ωｃｍ2と大きく増大した。それに対し、Ａｕ（膜厚１
００ｎｍ）／Ｐｔ（膜厚５０ｎｍ）／Ｔｉ（膜厚５０ｎ
ｍ）／Ｎｉ（膜厚１０ｎｍ）構造では堆積時から３００
℃までの範囲で１−３μΩｃｍ2と低い比接触抵抗が得
られており、４００℃のアニールでも比接触抵抗は８μ
Ωｃｍ2と比較的低い値に留まっている。２−６族化合
物半導体の作製工程における最高温度は、結晶劣化の起
こらない３００℃以下とするのが通常であり、Ａｕ／Ｐ
ｔ／Ｔｉ／Ｎｉ構造は実用温度範囲において十分に熱的
安定なオーミック電極であることが明らかとなった。
【０００８】２−６族化合物半導体層に対するｐ型オー
ミック電極としてＮｉ層のみを用いることも可能である
が、Ｎｉ層の抵抗率が高いために電極抵抗が高くなる問
題と、Ｎｉ層の機械的強度が弱いためにボンディング時
に電極破壊の起こる問題がある。そこで、Ｎｉ層上に抵
抗率の低く、機械的強度の強いＡｕまたはＡｌを上層金
属層に用いる必要がある。しかし、Ａｕ／Ｎｉ構造ある
いはＡｌ／Ｎｉ構造によるｐ型ＺｎＴｅ層への電極形成
を行った結果、（Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｅ、Ａｕ）または（Ｎ
ｉ、Ｚｎ、Ｔｅ、Ａｌ）の相互拡散が起こり、堆積時か
ら４００℃までのアニール時において比接触抵抗が１０
μΩｃｍ2台と高いために、実用的ではないことが判明
した。図１に示したＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉ構造ではＰ
ｔ／Ｔｉ層がＮｉやｐ型２−６族化合物半導体層を構成
する原子と上層金属層の相互拡散を防止し、耐熱性に優
れた低抵抗ｐ型オーミック電極となったものと考えられ
る。このような拡散障壁層は高融点金属であるＴｉ、Ｐ
ｔ、Ｍｏ、Ｗのいずれか単層、またはこれらの組合せか
ら構成すればよく、膜厚は１０ｎｍから１００ｎｍの範
囲であれば問題ないことも判明した。なお、図１からわ
かるように、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ構造やＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ
／Ｐｔ構造のようにＮｉ層を含まない場合も熱的安定性
は優れるが、比接触抵抗が６μΩｃｍ2以上となってし
まうため、３μΩｃｍ2以下の低い比接触抵抗を得るに
はＮｉ層が不可欠となる。この場合、Ｎｉ層の膜厚はｐ
型電極の抵抗率増大を抑える観点から５０ｎｍ以下が望
ましく、２−６族化合物半導体層表面を完全に被覆する
必要があることから５ｎｍ以上が望ましい。
ミック電極としてＮｉ層のみを用いることも可能である
が、Ｎｉ層の抵抗率が高いために電極抵抗が高くなる問
題と、Ｎｉ層の機械的強度が弱いためにボンディング時
に電極破壊の起こる問題がある。そこで、Ｎｉ層上に抵
抗率の低く、機械的強度の強いＡｕまたはＡｌを上層金
属層に用いる必要がある。しかし、Ａｕ／Ｎｉ構造ある
いはＡｌ／Ｎｉ構造によるｐ型ＺｎＴｅ層への電極形成
を行った結果、（Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｅ、Ａｕ）または（Ｎ
ｉ、Ｚｎ、Ｔｅ、Ａｌ）の相互拡散が起こり、堆積時か
ら４００℃までのアニール時において比接触抵抗が１０
μΩｃｍ2台と高いために、実用的ではないことが判明
した。図１に示したＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉ構造ではＰ
ｔ／Ｔｉ層がＮｉやｐ型２−６族化合物半導体層を構成
する原子と上層金属層の相互拡散を防止し、耐熱性に優
れた低抵抗ｐ型オーミック電極となったものと考えられ
る。このような拡散障壁層は高融点金属であるＴｉ、Ｐ
ｔ、Ｍｏ、Ｗのいずれか単層、またはこれらの組合せか
ら構成すればよく、膜厚は１０ｎｍから１００ｎｍの範
囲であれば問題ないことも判明した。なお、図１からわ
かるように、Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ構造やＡｕ／Ｐｔ／Ｔｉ
／Ｐｔ構造のようにＮｉ層を含まない場合も熱的安定性
は優れるが、比接触抵抗が６μΩｃｍ2以上となってし
まうため、３μΩｃｍ2以下の低い比接触抵抗を得るに
はＮｉ層が不可欠となる。この場合、Ｎｉ層の膜厚はｐ
型電極の抵抗率増大を抑える観点から５０ｎｍ以下が望
ましく、２−６族化合物半導体層表面を完全に被覆する
必要があることから５ｎｍ以上が望ましい。
【０００９】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例を図２〜図４
を用いて説明する。図２〜図４は２−６族化合物半導体
レーザの作製方法を示す縦断面構造図である。はじめ
に、ｎ型ＧａＡｓ基板１（不純物Ｓｉ、電子濃度１×１
０18／ｃｍ3）上に、分子線エピタキシー法を用いてｎ
型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94バッファ層２（不純物Ｃｌ、電
子濃度１×１０18／ｃｍ3、膜厚０．５μｍ）、ｎ型Ｚ
ｎ0．9Ｍｇ0．1Ｓ0．2Ｓｅ0．8クラッド層３（不純物Ｃ
ｌ、電子濃度５×１０17／ｃｍ3、膜厚０．５μｍ）、
Ｚｎ0．85Ｃｄ0．15Ｓｅ活性層４（膜厚５ｎｍ、ただし
光ガイド層として上下にｐ型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94層
（不純物Ｎ、正孔濃度１×１０17／ｃｍ3、膜厚０．１
μｍ）およびｎ型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94（不純物Ｃｌ、
電子濃度１×１０17／ｃｍ3、膜厚０．１μｍ）を含
む）、ｐ型Ｚｎ0．9Ｍｇ0．1Ｓ0．2Ｓｅ0．8クラッド層
５（不純物Ｎ、正孔濃度１×１０17／ｃｍ3、膜厚０．
５μｍ）、ｐ型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94層６（不純物Ｎ、
正孔濃度５×１０17／ｃｍ3、膜厚０．５μｍ）、ｐ型
ＺｎＳｅＴｅ傾斜組成層７（不純物Ｎ、正孔濃度（５−
３００）×１０17／ｃｍ3、膜厚０．０２μｍ、組成は
層６との界面でＺｎＳｅ、層８との界面でＺｎＴｅとす
る）、ｐ型ＺｎＴｅキャップ層８（不純物Ｎ、正孔濃度
３×１０19／ｃｍ3、膜厚０．０７μｍ）を基板温度２
５０℃にて成長した。その後、ホトリソグラフィーによ
り、素子真性領域のみにホトレジスト９（膜厚１．８μ
ｍ）を形成した（図２）。
を用いて説明する。図２〜図４は２−６族化合物半導体
レーザの作製方法を示す縦断面構造図である。はじめ
に、ｎ型ＧａＡｓ基板１（不純物Ｓｉ、電子濃度１×１
０18／ｃｍ3）上に、分子線エピタキシー法を用いてｎ
型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94バッファ層２（不純物Ｃｌ、電
子濃度１×１０18／ｃｍ3、膜厚０．５μｍ）、ｎ型Ｚ
ｎ0．9Ｍｇ0．1Ｓ0．2Ｓｅ0．8クラッド層３（不純物Ｃ
ｌ、電子濃度５×１０17／ｃｍ3、膜厚０．５μｍ）、
Ｚｎ0．85Ｃｄ0．15Ｓｅ活性層４（膜厚５ｎｍ、ただし
光ガイド層として上下にｐ型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94層
（不純物Ｎ、正孔濃度１×１０17／ｃｍ3、膜厚０．１
μｍ）およびｎ型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94（不純物Ｃｌ、
電子濃度１×１０17／ｃｍ3、膜厚０．１μｍ）を含
む）、ｐ型Ｚｎ0．9Ｍｇ0．1Ｓ0．2Ｓｅ0．8クラッド層
５（不純物Ｎ、正孔濃度１×１０17／ｃｍ3、膜厚０．
５μｍ）、ｐ型ＺｎＳ0．06Ｓｅ0．94層６（不純物Ｎ、
正孔濃度５×１０17／ｃｍ3、膜厚０．５μｍ）、ｐ型
ＺｎＳｅＴｅ傾斜組成層７（不純物Ｎ、正孔濃度（５−
３００）×１０17／ｃｍ3、膜厚０．０２μｍ、組成は
層６との界面でＺｎＳｅ、層８との界面でＺｎＴｅとす
る）、ｐ型ＺｎＴｅキャップ層８（不純物Ｎ、正孔濃度
３×１０19／ｃｍ3、膜厚０．０７μｍ）を基板温度２
５０℃にて成長した。その後、ホトリソグラフィーによ
り、素子真性領域のみにホトレジスト９（膜厚１．８μ
ｍ）を形成した（図２）。
【００１０】続いて、ウエットエッチングにより、ホト
レジスト９の被覆していない領域を表面から０．２５μ
ｍ除去して電流狭窄構造を作製した。その後、スパッタ
リング法によりＡｌ2Ｏ3膜１０（膜厚０．２μｍ）を１
２０℃にて堆積した（図３）。
レジスト９の被覆していない領域を表面から０．２５μ
ｍ除去して電流狭窄構造を作製した。その後、スパッタ
リング法によりＡｌ2Ｏ3膜１０（膜厚０．２μｍ）を１
２０℃にて堆積した（図３）。
【００１１】試料をアセトン中で超音波洗浄することに
よりリフトオフを行った後に、試料表面に電子ビーム蒸
着法を用いてｐ型電極１１（Ａｕ層１７（膜厚３００ｎ
ｍ）／Ｐｔ層１６（膜厚５０ｎｍ）／Ｔｉ層１５（膜厚
５０ｎｍ）／Ｎｉ層１４（膜厚１０ｎｍ））（図５）
を、試料裏面に抵抗加熱法を用いてｎ型電極１２（Ａｕ
（１００ｎｍ）／Ｉｎ（１００ｎｍ））を全面堆積し
た。ｐ型電極１１の断面構造を図３に示す。ｎ型電極１
２のアロイ工程は窒素雰囲気中にて２５０℃、１０分間
行った。そして最後に、試料にへき開面１３を形成し、
半導体レーザを作製した（図４）。
よりリフトオフを行った後に、試料表面に電子ビーム蒸
着法を用いてｐ型電極１１（Ａｕ層１７（膜厚３００ｎ
ｍ）／Ｐｔ層１６（膜厚５０ｎｍ）／Ｔｉ層１５（膜厚
５０ｎｍ）／Ｎｉ層１４（膜厚１０ｎｍ））（図５）
を、試料裏面に抵抗加熱法を用いてｎ型電極１２（Ａｕ
（１００ｎｍ）／Ｉｎ（１００ｎｍ））を全面堆積し
た。ｐ型電極１１の断面構造を図３に示す。ｎ型電極１
２のアロイ工程は窒素雰囲気中にて２５０℃、１０分間
行った。そして最後に、試料にへき開面１３を形成し、
半導体レーザを作製した（図４）。
【００１２】本実施例によれば、ｐ型電極１１にＡｕ／
Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉ構造を用いるために、へき開面１３に
無反射端面コーティング膜としてＳｉＮやＳｉＯ2の積
層膜を形成する際に、従来問題となっていた熱によるｐ
型オーミック電極の劣化に起因した半導体レーザの動作
電圧増大を抑制できる効果がある。また、熱圧着や超音
波ボンディングによるｐ型電極へのリード線接続時に、
従来問題となっていた接続強度の著しい低下も抑制でき
る効果がある。さらに、従来技術に比較してｐ型電極の
比接触抵抗が低減する結果、半導体レーザの動作電圧が
低減する効果もある。
Ｐｔ／Ｔｉ／Ｎｉ構造を用いるために、へき開面１３に
無反射端面コーティング膜としてＳｉＮやＳｉＯ2の積
層膜を形成する際に、従来問題となっていた熱によるｐ
型オーミック電極の劣化に起因した半導体レーザの動作
電圧増大を抑制できる効果がある。また、熱圧着や超音
波ボンディングによるｐ型電極へのリード線接続時に、
従来問題となっていた接続強度の著しい低下も抑制でき
る効果がある。さらに、従来技術に比較してｐ型電極の
比接触抵抗が低減する結果、半導体レーザの動作電圧が
低減する効果もある。
【００１３】本実施例ではｐ型電極１１における拡散障
壁層としてＰｔ／Ｔｉ構造を用いたが、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍ
ｏ、Ｗのいずれか単層、またはこれらの組合せから構成
してもよい。また、拡散障壁層やＮｉ層の膜厚は（作
用）の項で記述した範囲であれば同様の効果が得られ
る。なお、Ｎｉ層はＮｉが主成分であれば他の金属との
合金膜であってもよい。
壁層としてＰｔ／Ｔｉ構造を用いたが、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍ
ｏ、Ｗのいずれか単層、またはこれらの組合せから構成
してもよい。また、拡散障壁層やＮｉ層の膜厚は（作
用）の項で記述した範囲であれば同様の効果が得られ
る。なお、Ｎｉ層はＮｉが主成分であれば他の金属との
合金膜であってもよい。
【００１４】（実施例２）実施例１におけるｐ型電極１
１として、電子ビーム蒸着法により堆積したＡｌ層１８
（膜厚３００ｎｍ）／Ｔｉ層１５（膜厚５０ｎｍ）／Ｎ
ｉ層１４（膜厚２０ｎｍ）を用いて半導体レーザを作製
した。ｐ型電極１１の断面構造を図６に示す。
１として、電子ビーム蒸着法により堆積したＡｌ層１８
（膜厚３００ｎｍ）／Ｔｉ層１５（膜厚５０ｎｍ）／Ｎ
ｉ層１４（膜厚２０ｎｍ）を用いて半導体レーザを作製
した。ｐ型電極１１の断面構造を図６に示す。
【００１５】本実施例によれば、ｐ型電極１１にＡｌ／
Ｔｉ／Ｎｉ構造を用いるために、へき開面１３に無反射
端面コーティング膜としてＳｉＮやＳｉＯ2の積層膜を
形成する際に、従来問題となっていた熱によるｐ型オー
ミック電極の劣化に起因した半導体レーザの動作電圧増
大を抑制できる効果がある。また、熱圧着や超音波ボン
ディングによるｐ型電極へのリード線接続時に、従来問
題となっていた接続強度の著しい低下も抑制できる効果
がある。さらに、従来技術に比較してｐ型電極の比接触
抵抗が低減する結果、半導体レーザの動作電圧が低減す
る効果もある。
Ｔｉ／Ｎｉ構造を用いるために、へき開面１３に無反射
端面コーティング膜としてＳｉＮやＳｉＯ2の積層膜を
形成する際に、従来問題となっていた熱によるｐ型オー
ミック電極の劣化に起因した半導体レーザの動作電圧増
大を抑制できる効果がある。また、熱圧着や超音波ボン
ディングによるｐ型電極へのリード線接続時に、従来問
題となっていた接続強度の著しい低下も抑制できる効果
がある。さらに、従来技術に比較してｐ型電極の比接触
抵抗が低減する結果、半導体レーザの動作電圧が低減す
る効果もある。
【００１６】本実施例ではｐ型電極１１における拡散障
壁層としてＴｉ層単層を用いたが、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、
Ｗのいずれか単層、またはこれらの組合せから構成して
もよい。また、拡散障壁層やＮｉ層の膜厚は（作用）の
項で記述した範囲であれば同様の効果が得られる。な
お、Ｎｉ層はＮｉが主成分であれば他の金属との合金膜
であってもよい。
壁層としてＴｉ層単層を用いたが、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、
Ｗのいずれか単層、またはこれらの組合せから構成して
もよい。また、拡散障壁層やＮｉ層の膜厚は（作用）の
項で記述した範囲であれば同様の効果が得られる。な
お、Ｎｉ層はＮｉが主成分であれば他の金属との合金膜
であってもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、Ｎｉ層がｐ型２−６族
化合物半導体層と合金化して低接触抵抗化するととも
に、拡散障壁層がＮｉや２−６族化合物半導体層構成元
素の上層金属層への拡散を抑制し、上層金属のＮｉ層へ
の拡散も抑制する結果、耐熱性に優れた低抵抗ｐ型オー
ミック電極の実現できる効果がある。またこれにより、
表面・端面保護膜形成工程やボンディング工程における
ｐ型電極の劣化に起因した半導体レーザ等の素子動作電
圧の増大が回避され、素子の信頼度が向上する効果もあ
る。さらに、従来技術に比較してｐ型電極の比接触抵抗
が低減するために、半導体レーザ等の素子動作電圧が低
減する効果もある。
化合物半導体層と合金化して低接触抵抗化するととも
に、拡散障壁層がＮｉや２−６族化合物半導体層構成元
素の上層金属層への拡散を抑制し、上層金属のＮｉ層へ
の拡散も抑制する結果、耐熱性に優れた低抵抗ｐ型オー
ミック電極の実現できる効果がある。またこれにより、
表面・端面保護膜形成工程やボンディング工程における
ｐ型電極の劣化に起因した半導体レーザ等の素子動作電
圧の増大が回避され、素子の信頼度が向上する効果もあ
る。さらに、従来技術に比較してｐ型電極の比接触抵抗
が低減するために、半導体レーザ等の素子動作電圧が低
減する効果もある。
【図１】ｐ型ＺｎＴｅ層上に形成した電極における比接
触抵抗のアニール温度依存性を示す実験結果である。
触抵抗のアニール温度依存性を示す実験結果である。
【図２】本発明の実施例である２−６族化合物半導体ヘ
テロ接合バイポーラトランジスタの作製方法を示す縦断
面構造図である。
テロ接合バイポーラトランジスタの作製方法を示す縦断
面構造図である。
【図３】本発明の実施例である２−６族化合物半導体ヘ
テロ接合バイポーラトランジスタの作製方法を示す縦断
面構造図である。
テロ接合バイポーラトランジスタの作製方法を示す縦断
面構造図である。
【図４】本発明の実施例である２−６族化合物半導体ヘ
テロ接合バイポーラトランジスタの作製方法を示す縦断
面構造図である。
テロ接合バイポーラトランジスタの作製方法を示す縦断
面構造図である。
【図５】本発明の実施例である２−６族化合物半導体用
ｐ型オーミック電極の縦断面構造図である。
ｐ型オーミック電極の縦断面構造図である。
【図６】本発明の実施例である２−６族化合物半導体用
ｐ型オーミック電極の縦断面構造図である。
ｐ型オーミック電極の縦断面構造図である。
【図７】従来技術による２−６族化合物半導体用ｐ型オ
ーミック電極の縦断面構造図である。
ーミック電極の縦断面構造図である。
１…ｎ型ＧａＡｓ基板、２…ｎ型ＺｎＳＳｅ層、３…ｎ
型ＺｎＭｇＳＳｅ層、４…ＺｎＣｄＳｅ活性層、５…ｐ
型ＺｎＭｇＳＳｅ層、６…ｐ型ＺｎＳＳｅ層、７…ｐ型
ＺｎＳｅＴｅ層、８…ｐ型ＺｎＴｅ層、９…ホトレジス
ト、１０…Ａｌ2Ｏ3膜、１１…ｐ型電極、１２…ｎ型電
極、１３…へき開面、１４…Ｎｉ層、１５…Ｔｉ層、１
６…Ｐｔ層、１７…Ａｕ層、１８…Ａｌ層、１９…Ｃｕ
層、２０…Ｐｄ層。
型ＺｎＭｇＳＳｅ層、４…ＺｎＣｄＳｅ活性層、５…ｐ
型ＺｎＭｇＳＳｅ層、６…ｐ型ＺｎＳＳｅ層、７…ｐ型
ＺｎＳｅＴｅ層、８…ｐ型ＺｎＴｅ層、９…ホトレジス
ト、１０…Ａｌ2Ｏ3膜、１１…ｐ型電極、１２…ｎ型電
極、１３…へき開面、１４…Ｎｉ層、１５…Ｔｉ層、１
６…Ｐｔ層、１７…Ａｕ層、１８…Ａｌ層、１９…Ｃｕ
層、２０…Ｐｄ層。
Claims (7)
- 【請求項１】ｐ型２−６族化合物半導体層直上にＮｉ層
あるいはＮｉを主成分とする金属層を設け、ついで、該
ｐ型２−６族化合物半導体層を構成する原子やＮｉが後
述の上層金属層に拡散するのを防止し、かつ、上層金属
が該Ｎｉ層あるいはＮｉを主成分とする金属層に拡散す
るのを防止するための拡散障壁層を設け、さらにこの上
に、外部電極やリード線を接続するための上層金属層を
設けたことを特徴とする、２−６族化合物半導体用電
極。 - 【請求項２】上記拡散障壁層はＴｉ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｗの
いずれか一つ、またはこれらの組合せからなることを特
徴とする、請求項１記載の２−６族化合物半導体用電
極。 - 【請求項３】上記上層金属層はＡｕまたはＡｌ、あるい
はこれらの組合せからなることを特徴とする、請求項１
又は２記載の２−６族化合物半導体用電極。 - 【請求項４】上記ｐ型２−６族化合物半導体層はＴｅ化
合物からなることを特徴とする、請求項１−３のいずれ
かに記載の２−６族化合物半導体用電極。 - 【請求項５】上記ｐ型２−６族化合物半導体層はＺｎＴ
ｅあるいはＺｎＴｅを主成分とする混晶からなることを
特徴とする、請求項１−４のいずれかに記載の２−６族
化合物半導体用電極。 - 【請求項６】上記Ｎｉ層あるいはＮｉを主成分とする金
属層の膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、上記拡散
障壁層の膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること
を特徴とする、請求項１−５のいずれかに記載の２−６
族化合物半導体用電極。 - 【請求項７】請求項１−６のいずれかに記載の２−６族
化合物半導体用電極を用いた２−６族化合物半導体レー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22137194A JPH0888197A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | ２−６族化合物半導体用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22137194A JPH0888197A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | ２−６族化合物半導体用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888197A true JPH0888197A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16765751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22137194A Pending JPH0888197A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | ２−６族化合物半導体用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0888197A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031244A (en) * | 1996-12-09 | 2000-02-29 | Sony Corporation | Luminescent semiconductor device with antidiffusion layer on active layer surface |
| US10392350B2 (en) | 2013-12-10 | 2019-08-27 | Lycera Corporation | N-substituted pyrazolyl guanidine F1F0-ATPase inhibitors and therapeutic uses thereof |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP22137194A patent/JPH0888197A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031244A (en) * | 1996-12-09 | 2000-02-29 | Sony Corporation | Luminescent semiconductor device with antidiffusion layer on active layer surface |
| US10392350B2 (en) | 2013-12-10 | 2019-08-27 | Lycera Corporation | N-substituted pyrazolyl guanidine F1F0-ATPase inhibitors and therapeutic uses thereof |
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