JPH0964337A - ｐ伝導形３族窒化物半導体の電極及び電極形成方法及び素子 - Google Patents
ｐ伝導形３族窒化物半導体の電極及び電極形成方法及び素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ｐ伝導形３族窒化物半導体に対する電極におい
て、オーミック性の改善、低抵抗化、接合強度の向上を
図る。 【構成】ｐ+ 層７の表面上に、ニッケル(Ni)層、その上
に金(Au)層を形成して、熱処理によって、深さ方向の元
素の分布を反転させて、表面側からニッケル(Ni)、金(A
u)の順に元素が存在するように構成させることで、電極
はより低抵抗で且つオーミック性が向上し、しかも、接
合強度の高いものとなった。
て、オーミック性の改善、低抵抗化、接合強度の向上を
図る。 【構成】ｐ+ 層７の表面上に、ニッケル(Ni)層、その上
に金(Au)層を形成して、熱処理によって、深さ方向の元
素の分布を反転させて、表面側からニッケル(Ni)、金(A
u)の順に元素が存在するように構成させることで、電極
はより低抵抗で且つオーミック性が向上し、しかも、接
合強度の高いものとなった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ｐ伝導形３族窒化物半
導体に対する電極、その電極を有した３族窒化物半導体
素子、及びその電極形成方法に関する。特に、ｐ伝導形
３族窒化物半導体に対する電極の接合強度とオーミック
性と接触抵抗を改善したものに関する。
導体に対する電極、その電極を有した３族窒化物半導体
素子、及びその電極形成方法に関する。特に、ｐ伝導形
３族窒化物半導体に対する電極の接合強度とオーミック
性と接触抵抗を改善したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ｐ伝導形 GaN（p-GaN)の電極とし
て、金(Au)を GaN層表面に蒸着したものが知られてい
る。しかし、この金(Au)を GaN層表面に直接蒸着する場
合には、接合性が悪く、 GaN層に対して合金化処理する
と、金電極が剥離するという問題がある。
て、金(Au)を GaN層表面に蒸着したものが知られてい
る。しかし、この金(Au)を GaN層表面に直接蒸着する場
合には、接合性が悪く、 GaN層に対して合金化処理する
と、金電極が剥離するという問題がある。
【発明が解決しようとする課題】そこで、金(Au)と GaN
層表面との間にニッケル(Ni)を介在させて、金(Au)の G
aN層に対する密着性を向上させることが行われている。
しかし、この場合においても、オーミック性が良くなく
又電極の接触抵抗も大きいという問題がある。
層表面との間にニッケル(Ni)を介在させて、金(Au)の G
aN層に対する密着性を向上させることが行われている。
しかし、この場合においても、オーミック性が良くなく
又電極の接触抵抗も大きいという問題がある。
【０００３】従って本発明の目的は、ｐ伝導形３族窒化
物半導体に対する電極において、よりオーミック性を改
善し、接触抵抗を小さくすることである。
物半導体に対する電極において、よりオーミック性を改
善し、接触抵抗を小さくすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、ｐ伝導形３族窒化物から成る半導体の表面
上に積層して形成された少なくとも第１金属層と第２金
属層とを有し、第１金属層の構成元素は第２金属層の構
成元素よりもイオン化ポテンシャルが低い元素とし、第
２金属層の構成元素は半導体に対するオーミック性が第
１金属層の構成元素よりも良好な元素とした。そして、
積層後の熱処理により、半導体の表面から深さ方向の元
素分布が、第２金属層の構成元素の方が第１金属層の構
成元素よりも深く浸透した分布となるように構成されて
いる。
め本発明は、ｐ伝導形３族窒化物から成る半導体の表面
上に積層して形成された少なくとも第１金属層と第２金
属層とを有し、第１金属層の構成元素は第２金属層の構
成元素よりもイオン化ポテンシャルが低い元素とし、第
２金属層の構成元素は半導体に対するオーミック性が第
１金属層の構成元素よりも良好な元素とした。そして、
積層後の熱処理により、半導体の表面から深さ方向の元
素分布が、第２金属層の構成元素の方が第１金属層の構
成元素よりも深く浸透した分布となるように構成されて
いる。
【０００５】本発明は、上記のように、電極の元素分布
が金属層の形成時の分布に対して反転していることを特
徴としている。即ち、電極の形成後には、上側に形成し
た第２金属層の構成元素の方が下側になり、下側に形成
した第１金属層の構成元素の方が上側に存在することが
特徴である。
が金属層の形成時の分布に対して反転していることを特
徴としている。即ち、電極の形成後には、上側に形成し
た第２金属層の構成元素の方が下側になり、下側に形成
した第１金属層の構成元素の方が上側に存在することが
特徴である。
【０００６】望ましくは、第１金属層の構成元素は、N
i,Fe,Cu,Cr,Ta,V,Mn,Al,Ag のうち少なくとも一種の元
素、第２金属層の構成元素は、Pd,Au,Ir,Pt のうち少な
くとも一種の元素で構成できる。さらに、望ましくは、
第１金属層の構成元素は、Niであり、第２金属層の構成
元素はAuである。この場合には、熱処理により、本発明
の電極は、半導体の表面から深さ方向の元素分布は、Ni
よりもAuが深く浸透した分布となっている。上記の熱処
理の望ましい温度は、400 ℃〜700 ℃である。
i,Fe,Cu,Cr,Ta,V,Mn,Al,Ag のうち少なくとも一種の元
素、第２金属層の構成元素は、Pd,Au,Ir,Pt のうち少な
くとも一種の元素で構成できる。さらに、望ましくは、
第１金属層の構成元素は、Niであり、第２金属層の構成
元素はAuである。この場合には、熱処理により、本発明
の電極は、半導体の表面から深さ方向の元素分布は、Ni
よりもAuが深く浸透した分布となっている。上記の熱処
理の望ましい温度は、400 ℃〜700 ℃である。
【０００７】又、本発明の他の特徴は、上記構造の電極
を有した３族窒化物半導体素子であり、その素子は、望
ましくは、発光ダイオード、レーザダイオード、又は、
トランジスタ等の素子である。
を有した３族窒化物半導体素子であり、その素子は、望
ましくは、発光ダイオード、レーザダイオード、又は、
トランジスタ等の素子である。
【０００８】本発明の他の特徴は、ｐ伝導形３族窒化物
から成る半導体の電極形成方法である。即ち、第１金属
層の構成元素は第２金属層の構成元素よりもイオン化ポ
テンシャルが低い元素とし、第２金属層の構成元素は前
記半導体に対するオーミック性が第１金属層の構成元素
よりも良好な元素とする。そして、先ず、半導体の表面
上に、順次、第１金属層と第２金属層とを積層させる。
次に、半導体の表面から深さ方向の元素分布において、
第２金属層の構成元素の方を第１金属層の構成元素より
も深く浸透した分布とする熱処理を施す。本発明は、こ
のような方法によりｐ伝導形３族窒化物半導体に対する
電極を形成することを特徴とする。
から成る半導体の電極形成方法である。即ち、第１金属
層の構成元素は第２金属層の構成元素よりもイオン化ポ
テンシャルが低い元素とし、第２金属層の構成元素は前
記半導体に対するオーミック性が第１金属層の構成元素
よりも良好な元素とする。そして、先ず、半導体の表面
上に、順次、第１金属層と第２金属層とを積層させる。
次に、半導体の表面から深さ方向の元素分布において、
第２金属層の構成元素の方を第１金属層の構成元素より
も深く浸透した分布とする熱処理を施す。本発明は、こ
のような方法によりｐ伝導形３族窒化物半導体に対する
電極を形成することを特徴とする。
【０００９】
【作用及び発明の効果】第１金属層の構成元素が第２金
属層の構成元素よりもイオン化ポテンシャルが低い元素
であるため、ｐ伝導形３族窒化物半導体に対する接合度
が高い。さらに、ｐ伝導形３族窒化物半導体に対してオ
ーミック性の良い金属は仕事関数が大きい元素である。
この仕事関数が大きい元素はイオン化ポテンシャルが高
い。このような元素で構成される第２金属層が第１金属
層の上に形成される。次に、熱処理により、下層にある
第１金属層の元素が表面に出てくる。即ち、第２金属層
の構成元素がｐ伝導形３族窒化物半導体により深く浸透
し、下層の第１金属層の構成元素の方が第２金属層の構
成元素よりもより多く表面近くに分布する。このような
構成元素の反転分布により、金属電極の接合性とオーミ
ック性とを著しく向上させることができた。
属層の構成元素よりもイオン化ポテンシャルが低い元素
であるため、ｐ伝導形３族窒化物半導体に対する接合度
が高い。さらに、ｐ伝導形３族窒化物半導体に対してオ
ーミック性の良い金属は仕事関数が大きい元素である。
この仕事関数が大きい元素はイオン化ポテンシャルが高
い。このような元素で構成される第２金属層が第１金属
層の上に形成される。次に、熱処理により、下層にある
第１金属層の元素が表面に出てくる。即ち、第２金属層
の構成元素がｐ伝導形３族窒化物半導体により深く浸透
し、下層の第１金属層の構成元素の方が第２金属層の構
成元素よりもより多く表面近くに分布する。このような
構成元素の反転分布により、金属電極の接合性とオーミ
ック性とを著しく向上させることができた。
【００１０】本発明者らは、金属層の積層時と熱処理後
とで、構成元素の分布が反転する理由を検討した。その
結果、下層によりイオン化ポテンシャルの低い元素の金
属層を形成し、その上にオーミック性が良好な元素を積
層し、低真空度で所定温度範囲で熱処理をすれば良いと
いう結論に至った。オーミック性の良好な第２金属層の
構成元素が第１金属層の構成元素よりもｐ伝導形３族窒
化物半導体により深く浸透する結果、オーミック性が極
めて改善された。さらに、第１金属層はイオン化ポテン
シャルが低い金属で構成しているので、ｐ伝導形３族窒
化物半導体との接合性が強く、オーミック性の良い金属
電極を強固に形成することができた。
とで、構成元素の分布が反転する理由を検討した。その
結果、下層によりイオン化ポテンシャルの低い元素の金
属層を形成し、その上にオーミック性が良好な元素を積
層し、低真空度で所定温度範囲で熱処理をすれば良いと
いう結論に至った。オーミック性の良好な第２金属層の
構成元素が第１金属層の構成元素よりもｐ伝導形３族窒
化物半導体により深く浸透する結果、オーミック性が極
めて改善された。さらに、第１金属層はイオン化ポテン
シャルが低い金属で構成しているので、ｐ伝導形３族窒
化物半導体との接合性が強く、オーミック性の良い金属
電極を強固に形成することができた。
【００１１】例えば、第１金属層にニッケル(Ni)、第２
金属層に金(Au)を用いた場合には、ｐ伝導形３族窒化物
半導体の表面から深さ方向における元素分布が、ニッケ
ル(Ni)よりも金(Au)が深く浸透した分布であるため、オ
ーミック性が良好になり、ニッケル(Ni)による３族窒化
物半導体に対する接合強度により、電極層が強固に形成
される。
金属層に金(Au)を用いた場合には、ｐ伝導形３族窒化物
半導体の表面から深さ方向における元素分布が、ニッケ
ル(Ni)よりも金(Au)が深く浸透した分布であるため、オ
ーミック性が良好になり、ニッケル(Ni)による３族窒化
物半導体に対する接合強度により、電極層が強固に形成
される。
【００１２】このような電極を有する３族窒化物半導体
素子は、印加電圧の低下、信頼性の向上、接触抵抗の低
下等、素子特性が優れたものとなる。発光ダイオード、
レーザダイオードでは、発光効率が向上する。
素子は、印加電圧の低下、信頼性の向上、接触抵抗の低
下等、素子特性が優れたものとなる。発光ダイオード、
レーザダイオードでは、発光効率が向上する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１はサファイア基板１の上に形成された３族
窒化物半導体で形成された発光素子100 の模式的な構成
断面図である。サファイア基板１の上に AlNバッファ層
２が設けられ、その上にSiドープｎ形GaN 層３（ｎ
+ 層）が形成されている。このｎ+ 層３の上に 0.5μｍ
のアンドープのｎ伝導形のAl0.1Ga0.9N 層４（ｎ層）が
形成され、ｎ層４の上にマグネシウムドープの厚さ 0.4
μｍのGaN 層５（活性層）が形成され、その活性層５の
上にマグネシウムドープのｐ伝導形のAl0.1Ga0.9N 層６
（ｐ層）が形成されている。そのｐ層６の上に、高濃度
マグネシウムドープのｐ伝導形の GaN層７（ｐ+ 層）が
形成されている。ｐ+ 層７の上には金属蒸着による電極
８Ａが、ｎ+ 層３の上に電極８Ｂが形成されている。電
極８Ａは、ｐ+ 層７に接合するニッケルと、ニッケルに
接合する金とで構成されている。電極８Ｂはアルミニウ
ムで構成されている。
明する。図１はサファイア基板１の上に形成された３族
窒化物半導体で形成された発光素子100 の模式的な構成
断面図である。サファイア基板１の上に AlNバッファ層
２が設けられ、その上にSiドープｎ形GaN 層３（ｎ
+ 層）が形成されている。このｎ+ 層３の上に 0.5μｍ
のアンドープのｎ伝導形のAl0.1Ga0.9N 層４（ｎ層）が
形成され、ｎ層４の上にマグネシウムドープの厚さ 0.4
μｍのGaN 層５（活性層）が形成され、その活性層５の
上にマグネシウムドープのｐ伝導形のAl0.1Ga0.9N 層６
（ｐ層）が形成されている。そのｐ層６の上に、高濃度
マグネシウムドープのｐ伝導形の GaN層７（ｐ+ 層）が
形成されている。ｐ+ 層７の上には金属蒸着による電極
８Ａが、ｎ+ 層３の上に電極８Ｂが形成されている。電
極８Ａは、ｐ+ 層７に接合するニッケルと、ニッケルに
接合する金とで構成されている。電極８Ｂはアルミニウ
ムで構成されている。
【００１４】次に、この発光素子100 の電極８Ａの製造
方法について説明する。ＭＯＣＶＤ法により、バッファ
層２からｐ+ 層７までを形成する。そして、ｐ+ 層７の
上にTiを2000Åの厚さに形成し、そのTi層の上にNiを90
00Åの厚さに形成した。そして、そのNi層の上にフォト
レジストを一様に塗布して、フォトリソグラフィにより
電極８Ｂを形成する部分のフォトレジストを除去した。
その後、残ったフォトレジストをマスクとして、フォト
レジストで覆われていないTi層とNi層とを酸性エッチン
グ液にてエッチングした。その後、残ったTi層とNi層と
をマスクとして、Ti層とNi層とにより覆われていない部
分のｐ+ 層７、ｐ層６、活性層５、ｎ層４を塩素を含む
ガスによる反応性イオンエッチングによりエッチングし
て、ｎ+ 層３の表面を露出させた。その後、Ti層とNi層
とを酸性エッチング液にて除去した。次に、以下の手順
で電極８Ａを形成した。
方法について説明する。ＭＯＣＶＤ法により、バッファ
層２からｐ+ 層７までを形成する。そして、ｐ+ 層７の
上にTiを2000Åの厚さに形成し、そのTi層の上にNiを90
00Åの厚さに形成した。そして、そのNi層の上にフォト
レジストを一様に塗布して、フォトリソグラフィにより
電極８Ｂを形成する部分のフォトレジストを除去した。
その後、残ったフォトレジストをマスクとして、フォト
レジストで覆われていないTi層とNi層とを酸性エッチン
グ液にてエッチングした。その後、残ったTi層とNi層と
をマスクとして、Ti層とNi層とにより覆われていない部
分のｐ+ 層７、ｐ層６、活性層５、ｎ層４を塩素を含む
ガスによる反応性イオンエッチングによりエッチングし
て、ｎ+ 層３の表面を露出させた。その後、Ti層とNi層
とを酸性エッチング液にて除去した。次に、以下の手順
で電極８Ａを形成した。
【００１５】(1) 表面上にフォトレジスト９を一様に塗
布して、フォトリソグラフィにより、ｐ+ 層７の上の電
極形成部分のフォトレジスト９を除去して、窓部９Ａを
形成する。 (2) 蒸着装置にて、露出させたｐ+ 層７の上に、10-7To
rr程度の高真空にてニッケル(Ni)を10〜200 Å成膜させ
て、図２(a) に示すように、第１金属層８１を形成す
る。 (3) 続いて、第１金属層８１の上に金(Au)を20〜500 Å
成膜させて、図２(a)に示すように、第２金属層８２を
形成する。 (4) 次に、試料を蒸着装置から取り出し、リフトオフ法
により、フォトレジスト９上に堆積したNiとAuとを除去
して、ｐ+ 層７に対する電極８Ａを整形する。 (5) 電極８Ａ上の一部に電極パッドを形成する場合に
は、フォトレジストを一様に塗布して、その電極パッド
の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次に、金(A
u)またはアルミ(Al)を含む合金を1.2 μｍ程度、蒸着に
より成膜させる。(4) の工程と同様に、リフトオフ法に
より、フォトレジスト上に堆積したAu又はAlとを除去し
て、電極パッドを整形する。 (6) その後、試料雰囲気を１m Torr以下にまで排気し、
その後大気圧までN2で封入して、その状態で雰囲気温度
を400 ℃以上700 ℃以下にして、数秒〜10分程度、加熱
させる。但し、この加熱処理は以下の条件で行うことが
可能である。雰囲気ガスはN2,H2,He,O2,Ne,Ar,Krのうち
の１種以上を含むガスが利用可能であり、圧力は１mTor
r から大気圧を越える圧力の範囲で任意である。さら
に、雰囲気ガスにおけるN2,H2,He,O2,Ne,Ar,又はkrガス
の分圧は0.01〜100 ％であり、この雰囲気ガスで封入し
た状態又はこの雰囲気ガスを還流させた状態で加熱して
も良い。
布して、フォトリソグラフィにより、ｐ+ 層７の上の電
極形成部分のフォトレジスト９を除去して、窓部９Ａを
形成する。 (2) 蒸着装置にて、露出させたｐ+ 層７の上に、10-7To
rr程度の高真空にてニッケル(Ni)を10〜200 Å成膜させ
て、図２(a) に示すように、第１金属層８１を形成す
る。 (3) 続いて、第１金属層８１の上に金(Au)を20〜500 Å
成膜させて、図２(a)に示すように、第２金属層８２を
形成する。 (4) 次に、試料を蒸着装置から取り出し、リフトオフ法
により、フォトレジスト９上に堆積したNiとAuとを除去
して、ｐ+ 層７に対する電極８Ａを整形する。 (5) 電極８Ａ上の一部に電極パッドを形成する場合に
は、フォトレジストを一様に塗布して、その電極パッド
の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。次に、金(A
u)またはアルミ(Al)を含む合金を1.2 μｍ程度、蒸着に
より成膜させる。(4) の工程と同様に、リフトオフ法に
より、フォトレジスト上に堆積したAu又はAlとを除去し
て、電極パッドを整形する。 (6) その後、試料雰囲気を１m Torr以下にまで排気し、
その後大気圧までN2で封入して、その状態で雰囲気温度
を400 ℃以上700 ℃以下にして、数秒〜10分程度、加熱
させる。但し、この加熱処理は以下の条件で行うことが
可能である。雰囲気ガスはN2,H2,He,O2,Ne,Ar,Krのうち
の１種以上を含むガスが利用可能であり、圧力は１mTor
r から大気圧を越える圧力の範囲で任意である。さら
に、雰囲気ガスにおけるN2,H2,He,O2,Ne,Ar,又はkrガス
の分圧は0.01〜100 ％であり、この雰囲気ガスで封入し
た状態又はこの雰囲気ガスを還流させた状態で加熱して
も良い。
【００１６】ニッケル(Ni)、金(Au)の積層後に上記の加
熱処理をした結果、ニッケル(Ni)の第１金属層８１の上
の第２金属層８２の金(Au)が、第１金属層８１を通して
ｐ+層７の中に拡散され、ｐ+ 層７のGaN と合金状態を
形成する。図２(b) に熱処理後の様子を模式的に示す
（パッド電極は図示されていない。) 。即ち、熱処理前
後において、AuとNiの深さ方向の分布が反転する。
熱処理をした結果、ニッケル(Ni)の第１金属層８１の上
の第２金属層８２の金(Au)が、第１金属層８１を通して
ｐ+層７の中に拡散され、ｐ+ 層７のGaN と合金状態を
形成する。図２(b) に熱処理後の様子を模式的に示す
（パッド電極は図示されていない。) 。即ち、熱処理前
後において、AuとNiの深さ方向の分布が反転する。
【００１７】熱処理が実施された後のｐ+ 層７の表面付
近の元素分布をオージェ電子分光分析(AES) で調べた。
その結果を図３に示す。ｐ+ 層７の表面付近（表面から
約3nmまで）はニッケルの濃度が金濃度よりも高い。表
面から約3 nm以上に深いところのｐ+ 層７では金がニッ
ケルよりも高濃度に分布しているのが分かる。よって、
金はニッケルの第１金属層８１を通過して、ｐ+ 層７の
深層部にまで達して、そこで、合金が形成されているの
が分かる。
近の元素分布をオージェ電子分光分析(AES) で調べた。
その結果を図３に示す。ｐ+ 層７の表面付近（表面から
約3nmまで）はニッケルの濃度が金濃度よりも高い。表
面から約3 nm以上に深いところのｐ+ 層７では金がニッ
ケルよりも高濃度に分布しているのが分かる。よって、
金はニッケルの第１金属層８１を通過して、ｐ+ 層７の
深層部にまで達して、そこで、合金が形成されているの
が分かる。
【００１８】上記のような反転分布が生じる理由とし
て、第１金属層の金属を第２金属層の金属に比べてイオ
ン化ポテンシャルが低い元素とすることで、熱処理中
に、第１金属層の元素が表面近くに移動し、その反作用
として第２金属層の元素が３族窒化物半導体と合金化さ
れ半導体内に浸透すると考えられる。この結果、オーミ
ック性の良い第２金属層の元素と３族窒化物半導体とが
合金化される結果、この電極のオーミック性は良好とな
る。又、第１金属層の元素は第２金属層の元素よりも反
応性が高く３族窒化物半導体と強固に接合する結果、こ
の電極の接着強度が向上する。
て、第１金属層の金属を第２金属層の金属に比べてイオ
ン化ポテンシャルが低い元素とすることで、熱処理中
に、第１金属層の元素が表面近くに移動し、その反作用
として第２金属層の元素が３族窒化物半導体と合金化さ
れ半導体内に浸透すると考えられる。この結果、オーミ
ック性の良い第２金属層の元素と３族窒化物半導体とが
合金化される結果、この電極のオーミック性は良好とな
る。又、第１金属層の元素は第２金属層の元素よりも反
応性が高く３族窒化物半導体と強固に接合する結果、こ
の電極の接着強度が向上する。
【００１９】上記の考察から、ｐ伝導形３族窒化物半導
体に対してオーミック性が良好な金属元素は仕事関数が
大きな元素であるので、第２金属層の構成元素として、
例えば、パラジウム(Pd), 金(Au), イリジウム(Ir), 白
金(Pt)の少なくとも１種の元素が用いられる。又、イオ
ン化ポテンシャルが低い第１金属層の構成元素は、ニッ
ケル(Ni), 鉄(Fe), 銅(Cu), クロム(Cr), タンタル(T
a), バナジウム(V),マンガン(Mn), アルミニウム(Al),
銀(Ag)のうち少なくとも一種の元素を用いることができ
る。又、第１金属層に水素吸蔵機能のある金属を用いる
ことで、下層の３族窒化物半導体から水素を吸収し、そ
の結晶性を良好にすることもできる。
体に対してオーミック性が良好な金属元素は仕事関数が
大きな元素であるので、第２金属層の構成元素として、
例えば、パラジウム(Pd), 金(Au), イリジウム(Ir), 白
金(Pt)の少なくとも１種の元素が用いられる。又、イオ
ン化ポテンシャルが低い第１金属層の構成元素は、ニッ
ケル(Ni), 鉄(Fe), 銅(Cu), クロム(Cr), タンタル(T
a), バナジウム(V),マンガン(Mn), アルミニウム(Al),
銀(Ag)のうち少なくとも一種の元素を用いることができ
る。又、第１金属層に水素吸蔵機能のある金属を用いる
ことで、下層の３族窒化物半導体から水素を吸収し、そ
の結晶性を良好にすることもできる。
【図１】本発明の具体的な実施例にかかる発光素子の構
造を示した断面図。
造を示した断面図。
【図２】ｐ+ 層の表面層における電極の熱処理前と熱処
理後の構造を模式的に示した断面図。
理後の構造を模式的に示した断面図。
【図３】ｐ+ 層の表面層のオージェ電子分光分析の結果
を示した測定図。
を示した測定図。
１００… GaN系半導体発光素子 ８Ａ，８Ｂ…電極 ４…ｎ層 ５…活性層 ６…ｐ層 ７…ｐ+ 層 ９Ａ…窓部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/46 Ｒ (72)発明者 梅崎 潤一 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 浅井 誠 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 上村 俊也 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 小澤 隆弘 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 森 朋彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 大脇 健史 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】ｐ伝導形３族窒化物から成る半導体の電極
において、 前記半導体の表面上に積層して形成された少なくとも第
１金属層と第２金属層とを有し、 前記第１金属層の構成元素は前記第２金属層の構成元素
よりもイオン化ポテンシャルが低い元素であり、 前記第２金属層の構成元素は前記半導体に対するオーミ
ック性が前記第１金属層の構成元素よりも良好な元素で
あり、 熱処理により、前記半導体の表面から深さ方向の元素分
布は、前記第２金属層の構成元素の方が前記第１金属層
の構成元素よりも深く浸透した分布であることを特徴と
するｐ伝導形３族窒化物半導体の電極。 - 【請求項２】 前記第１金属層の構成元素は、ニッケル
(Ni), 鉄(Fe), 銅(Cu), クロム(Cr), タンタル(Ta), バ
ナジウム(V),マンガン(Mn), アルミニウム(Al), 銀(Ag)
のうち少なくとも一種の元素であり、前記第２金属層の
構成元素は、パラジウム(Pd), 金(Au), イリジウム(I
r), 白金(Pt)のうち少なくとも１種の元素であることを
特徴とする請求項１に記載のｐ伝導形３族窒化物半導体
の電極。 - 【請求項３】 前記第１金属層の構成元素は、Niであ
り、前記第２金属層の構成元素はAuであり、熱処理によ
り、前記半導体の表面から深さ方向の元素分布は、Niよ
りもAuが深く浸透した分布であることを特徴とする請求
項１に記載のｐ伝導形３族窒化物半導体の電極。 - 【請求項４】 前記熱処理は、400 ℃〜700 ℃で行われ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載のｐ伝導形３族窒化物半導体の電極。 - 【請求項５】 ３族窒化物半導体から成る素子層を有
し、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電極を有
する３族窒化物半導体素子。 - 【請求項６】 前記３族窒化物半導体素子は発光ダイオ
ード、レーザダイオード、又は、トランジスタ等の素子
であることを特徴とする請求項５に記載の３族窒化物半
導体素子。 - 【請求項７】 ｐ伝導形３族窒化物から成る半導体の電
極形成方法において、 第１金属層の構成元素は第２金属層の構成元素よりもイ
オン化ポテンシャルが低い元素とし、第２金属層の構成
元素は前記半導体に対するオーミック性が第１金属層の
構成元素よりも良好な元素として、 前記半導体の表面上に、順次、第１金属層と第２金属層
とを積層させ、 前記半導体の表面から深さ方向の元素分布において、前
記第２金属層の構成元素の方を前記第１金属層の構成元
素よりも深く浸透した分布とする熱処理を施すことを特
徴とするｐ伝導形３族窒化物半導体の電極形成方法。 - 【請求項８】 前記第１金属層の構成元素は、Ni,Fe,C
u,Cr,Ta,V,Mn,Al,Ag のうちの一種の元素であり、前記
第２金属層の構成元素は、Pd,Au,Ir,Pt のうちの一種の
元素であることを特徴とする請求項７に記載のｐ伝導形
３族窒化物半導体の電極形成方法。 - 【請求項９】 前記第１金属層の構成元素は、Niであ
り、前記第２金属層の構成元素はAuであり、熱処理によ
り、前記半導体の表面から深さ方向の元素分布を、Niよ
りもAuが深く浸透した分布とすることを特徴とする請求
項７に記載のｐ伝導形３族窒化物半導体の電極形成方
法。 - 【請求項１０】 前記熱処理は、400 ℃〜700 ℃で行わ
れることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか
に記載のｐ伝導形３族窒化物半導体の電極形成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16088696A JP3620926B2 (ja) | 1995-06-16 | 1996-05-31 | ｐ伝導形３族窒化物半導体の電極及び電極形成方法及び素子 |
| US08/663,696 US6008539A (en) | 1995-06-16 | 1996-06-14 | Electrodes for p-type group III nitride compound semiconductors |
| TW085111505A TW419838B (en) | 1995-06-16 | 1996-09-20 | Electrodes for p-type group III nitride compound semiconductors |
| KR1019960043816A KR970077764A (ko) | 1996-05-31 | 1996-09-30 | p- 전도형 3족질화물 반도체의 전극과 전극 형성 방법 및 소자 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17407695 | 1995-06-16 | ||
| JP7-174076 | 1995-06-16 | ||
| JP16088696A JP3620926B2 (ja) | 1995-06-16 | 1996-05-31 | ｐ伝導形３族窒化物半導体の電極及び電極形成方法及び素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964337A true JPH0964337A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3620926B2 JP3620926B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=26487225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16088696A Expired - Fee Related JP3620926B2 (ja) | 1995-06-16 | 1996-05-31 | ｐ伝導形３族窒化物半導体の電極及び電極形成方法及び素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6008539A (ja) |
| JP (1) | JP3620926B2 (ja) |
| TW (1) | TW419838B (ja) |
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| KR100413435B1 (ko) * | 2001-04-02 | 2003-12-31 | 엘지전자 주식회사 | 발광다이오드 및 그 제조방법 |
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