JPH06232450A - 窒化ガリウム系化合物半導体及びその電極形成方法 - Google Patents
窒化ガリウム系化合物半導体及びその電極形成方法Info
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- JPH06232450A JPH06232450A JP3935993A JP3935993A JPH06232450A JP H06232450 A JPH06232450 A JP H06232450A JP 3935993 A JP3935993 A JP 3935993A JP 3935993 A JP3935993 A JP 3935993A JP H06232450 A JPH06232450 A JP H06232450A
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- electrode
- gallium nitride
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒化ガリウム系化合物半導体を用いた発光素
子の発光出力を向上させるとともに、順方向電圧、順方
向電流を下げて実用的な発光素子とする。 【構成】 ｐ型ドーパントがドープされた窒化ガリウム
系化合物半導体上に、２０μｍ以下の幅を有する電極を
付着した後、該窒化ガリウム系化合物半導体を４００℃
以上でアニーリングすることにより電極を形成する。
子の発光出力を向上させるとともに、順方向電圧、順方
向電流を下げて実用的な発光素子とする。 【構成】 ｐ型ドーパントがドープされた窒化ガリウム
系化合物半導体上に、２０μｍ以下の幅を有する電極を
付着した後、該窒化ガリウム系化合物半導体を４００℃
以上でアニーリングすることにより電極を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として、青色発光ダ
イオード、青色発光レーザーダイオード等の発光デバイ
スに使用される窒化ガリウム系化合物半導体の細部の構
造に係り、特にｐ型ドーパントがドープされた窒化ガリ
ウム系化合物半導体と、その電極形成方法に関する。
イオード、青色発光レーザーダイオード等の発光デバイ
スに使用される窒化ガリウム系化合物半導体の細部の構
造に係り、特にｐ型ドーパントがドープされた窒化ガリ
ウム系化合物半導体と、その電極形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】青色発光ダイオード（ＬＥＤ）、青色レ
ーザーダイオード等に使用される実用的な半導体発光素
子材料として、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウ
ムガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化ガリウムアルミニウム
（ＧａＡｌＮ）、窒化インジウムアルミニウムガリウム
（ＩｎＡｌＧａＮ）等の窒化ガリウム系化合物半導体が
注目されている。
ーザーダイオード等に使用される実用的な半導体発光素
子材料として、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウ
ムガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化ガリウムアルミニウム
（ＧａＡｌＮ）、窒化インジウムアルミニウムガリウム
（ＩｎＡｌＧａＮ）等の窒化ガリウム系化合物半導体が
注目されている。
【０００３】例えばＧａＮを用いたＬＥＤ素子の構造に
ついて、図１および図２を用いて説明する。図１は従来
のＬＥＤ素子の構造を示す断面図、図２はこの素子を電
極側から見た平面図である。この素子は、基本的にサフ
ァイアよりなる基板１の上に、ＡｌＮよりなるバッファ
層２と、ｎ型ＧａＮ層３と、ｐ型ドーパントがドープさ
れた高抵抗なｉ型ＧａＮ層４とが順に積層された構造を
有し、ｎ型ＧａＮ層３には電極（以下、ｎ型電極とい
う。）５、ｉ型ＧａＮ層４には電極（以下ｐ型電極とい
う。）６とが形成されている。そして、これらの電極間
に通電することにより、ｉ型ＧａＮ層４からの発光を、
透光性基板であるサファイア基板１側から観測すること
ができる。特に、図２に示すように、ｐ型電極６をｉ型
ＧａＮ層４のほぼ全面に形成することにより、ｉ型Ｇａ
Ｎ層４とｐ型電極６との接触抵抗を下げ、順方向電圧を
下げるようにしている。
ついて、図１および図２を用いて説明する。図１は従来
のＬＥＤ素子の構造を示す断面図、図２はこの素子を電
極側から見た平面図である。この素子は、基本的にサフ
ァイアよりなる基板１の上に、ＡｌＮよりなるバッファ
層２と、ｎ型ＧａＮ層３と、ｐ型ドーパントがドープさ
れた高抵抗なｉ型ＧａＮ層４とが順に積層された構造を
有し、ｎ型ＧａＮ層３には電極（以下、ｎ型電極とい
う。）５、ｉ型ＧａＮ層４には電極（以下ｐ型電極とい
う。）６とが形成されている。そして、これらの電極間
に通電することにより、ｉ型ＧａＮ層４からの発光を、
透光性基板であるサファイア基板１側から観測すること
ができる。特に、図２に示すように、ｐ型電極６をｉ型
ＧａＮ層４のほぼ全面に形成することにより、ｉ型Ｇａ
Ｎ層４とｐ型電極６との接触抵抗を下げ、順方向電圧を
下げるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
発光素子は、ｉ型ＧａＮ層４の抵抗率が１０6Ω・cm以上
と非常に高抵抗であるため、ｐ型電極６を図２に示すよ
うにほぼ全面に形成しても、ｐ型電極６はｉ型ＧａＮ層
とオーミックコンタクトしておらず、例えば、順方向電
流１０ｍＡにおいて、順方向電圧は２０〜３０Ｖと未だ
高く、しかも、発光出力は数μＷでしかなく、ＬＥＤと
して満足のできる特性ではなかった。
発光素子は、ｉ型ＧａＮ層４の抵抗率が１０6Ω・cm以上
と非常に高抵抗であるため、ｐ型電極６を図２に示すよ
うにほぼ全面に形成しても、ｐ型電極６はｉ型ＧａＮ層
とオーミックコンタクトしておらず、例えば、順方向電
流１０ｍＡにおいて、順方向電圧は２０〜３０Ｖと未だ
高く、しかも、発光出力は数μＷでしかなく、ＬＥＤと
して満足のできる特性ではなかった。
【０００５】本発明はこのような事情を鑑み成されたも
のであり、その目的とするところは窒化ガリウム系化合
物半導体を用いた発光素子の発光出力を向上させるとと
もに、順方向電圧、順方向電流を下げて実用的な発光素
子とするものである。
のであり、その目的とするところは窒化ガリウム系化合
物半導体を用いた発光素子の発光出力を向上させるとと
もに、順方向電圧、順方向電流を下げて実用的な発光素
子とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】我々は上記目的を達成す
るため、数々の実験を行ったところ、窒化ガリウム系化
合物半導体に形成する電極、特にｐ型ドーパントがドー
プされた高抵抗なｉ型窒化ガリウム系化合物半導体を低
抵抗なｐ型とするとともに、その窒化ガリウム系化合物
半導体のｐ型電極の形成方法を改良することにより、上
記問題が解決できることを見いだし本発明を成すに至っ
た。即ち、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体は、ｐ
型ドーパントがドープされた窒化ガリウム系化合物半導
体上に、アニーリングによりオーミックコンタクトされ
た２０μｍ以下の幅を有するｐ型電極が形成されている
ことを特徴とする。また、そのｐ型電極はｐ型ドーパン
トがドープされた窒化ガリウム系化合物半導体上に、２
０μｍ以下の幅を有する電極を付着した後、該窒化ガリ
ウム系化合物半導体を４００℃以上でアニーリングする
ことにより形成することができる。
るため、数々の実験を行ったところ、窒化ガリウム系化
合物半導体に形成する電極、特にｐ型ドーパントがドー
プされた高抵抗なｉ型窒化ガリウム系化合物半導体を低
抵抗なｐ型とするとともに、その窒化ガリウム系化合物
半導体のｐ型電極の形成方法を改良することにより、上
記問題が解決できることを見いだし本発明を成すに至っ
た。即ち、本発明の窒化ガリウム系化合物半導体は、ｐ
型ドーパントがドープされた窒化ガリウム系化合物半導
体上に、アニーリングによりオーミックコンタクトされ
た２０μｍ以下の幅を有するｐ型電極が形成されている
ことを特徴とする。また、そのｐ型電極はｐ型ドーパン
トがドープされた窒化ガリウム系化合物半導体上に、２
０μｍ以下の幅を有する電極を付着した後、該窒化ガリ
ウム系化合物半導体を４００℃以上でアニーリングする
ことにより形成することができる。
【０００７】ｐ型電極は、２０μｍ以下の幅を有する電
極である必要があり、形状、長さは問うものではない。
電流を均一に広げるためには、ｐ型層全面にできるだけ
長距離で形成する方が好ましい。例えば、その形状が円
であれば直径が２０μｍ以下、楕円であれば短径が２０
μｍ以下であることを必要とし、それらの円、楕円形状
の電極をｐ型層全面に無数に形成することもできる。ま
た、図６に示すように幅２０μｍ以下のｐ型電極６を複
数形成して、その上からｐ型電極６を電気的に接続する
ために、Ａｕ、Ｉｎ、Ａｌ、半田等の導電性材料で被覆
してもよい。
極である必要があり、形状、長さは問うものではない。
電流を均一に広げるためには、ｐ型層全面にできるだけ
長距離で形成する方が好ましい。例えば、その形状が円
であれば直径が２０μｍ以下、楕円であれば短径が２０
μｍ以下であることを必要とし、それらの円、楕円形状
の電極をｐ型層全面に無数に形成することもできる。ま
た、図６に示すように幅２０μｍ以下のｐ型電極６を複
数形成して、その上からｐ型電極６を電気的に接続する
ために、Ａｕ、Ｉｎ、Ａｌ、半田等の導電性材料で被覆
してもよい。
【０００８】ｐ型不純物をドープした窒化ガリウム系化
合物半導体に電極を付着する方法は、例えば蒸着、スパ
ッタリング、メッキ等の方法を用いることができ、フォ
トレジスト等の適当なマスクを窒化ガリウム系化合物半
導体上に形成し、そのマスクを介することにより、幅２
０μｍ以下とすることができる。電極材料としては、例
えばＡｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｎまたはこれらの合金を使用
することができる。
合物半導体に電極を付着する方法は、例えば蒸着、スパ
ッタリング、メッキ等の方法を用いることができ、フォ
トレジスト等の適当なマスクを窒化ガリウム系化合物半
導体上に形成し、そのマスクを介することにより、幅２
０μｍ以下とすることができる。電極材料としては、例
えばＡｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｉｎまたはこれらの合金を使用
することができる。
【０００９】
【作用】以下、本発明によるｐ型電極の作用を図３、お
よび図４を参照して説明する。図３は、本発明によるｐ
型電極６を形成したｉ型ＧａＮ層４の構造を示す部分断
面図、図４は、従来法によるｐ型電極６を形成したｉ型
ＧａＮ層４の構造を示す部分断面図である。
よび図４を参照して説明する。図３は、本発明によるｐ
型電極６を形成したｉ型ＧａＮ層４の構造を示す部分断
面図、図４は、従来法によるｐ型電極６を形成したｉ型
ＧａＮ層４の構造を示す部分断面図である。
【００１０】前にも述べたように、ｐ型ドーパントをド
ープしたｉ型ＧａＮ層４は抵抗率が１０6Ω・cm以上もあ
るほぼ絶縁体に近い層である。この高抵抗なｉ型ＧａＮ
層を低抵抗なｐ型とするため、我々は先に特願平３−３
２１３５３号において、このｉ型ＧａＮ層を４００℃以
上でアニーリングすることにより、低抵抗なｐ型とする
技術を提案した。しかも、ｐ型ドーパントをドープした
ｉ型ＧａＮがアニーリングによって低抵抗なｐ型となる
作用は以下のとおりである。それは、窒化ガリウム系化
合物半導体成長時、原料ガスとしてＮＨ3等の水素原子
を含むガスを使用しており、この水素原子（Ｈ）が窒化
ガリウム系化合物半導体中でｐ型ドーパント（Ｍ）とＭ
−Ｈの状態で結合して、ｐ型ドーパントを不活性な状態
にすることにより、ｉ型ＧａＮ層が高抵抗になる。そこ
で、アニーリングによる熱により、Ｍ−Ｈで結合してい
るｐ型ドーパントから、Ｈを解離して窒化ガリウム系化
合物半導体層中から除去することにより、Ｍを活性化さ
せ、ｉ型を低抵抗なｐ型にすることができるのである。
これはアニーリングによる窒化ガリウム系化合物半導体
特有の作用である。
ープしたｉ型ＧａＮ層４は抵抗率が１０6Ω・cm以上もあ
るほぼ絶縁体に近い層である。この高抵抗なｉ型ＧａＮ
層を低抵抗なｐ型とするため、我々は先に特願平３−３
２１３５３号において、このｉ型ＧａＮ層を４００℃以
上でアニーリングすることにより、低抵抗なｐ型とする
技術を提案した。しかも、ｐ型ドーパントをドープした
ｉ型ＧａＮがアニーリングによって低抵抗なｐ型となる
作用は以下のとおりである。それは、窒化ガリウム系化
合物半導体成長時、原料ガスとしてＮＨ3等の水素原子
を含むガスを使用しており、この水素原子（Ｈ）が窒化
ガリウム系化合物半導体中でｐ型ドーパント（Ｍ）とＭ
−Ｈの状態で結合して、ｐ型ドーパントを不活性な状態
にすることにより、ｉ型ＧａＮ層が高抵抗になる。そこ
で、アニーリングによる熱により、Ｍ−Ｈで結合してい
るｐ型ドーパントから、Ｈを解離して窒化ガリウム系化
合物半導体層中から除去することにより、Ｍを活性化さ
せ、ｉ型を低抵抗なｐ型にすることができるのである。
これはアニーリングによる窒化ガリウム系化合物半導体
特有の作用である。
【００１１】ところで、ｐ−ｎ接合を有する半導体発光
素子の電極を形成する場合、ｐ型層およびｎ型層に数々
の電極材料を付着した後、電極材料を合金化する目的
で、あるいは半導体層と電極材料とのオーミックコンタ
クトを良好にする目的で、その半導体発光素子を数百度
でアニーリングする場合がある。この電極形成時のアニ
ーリングにより、上記作用が特に窒化ガリウム系化合物
半導体に現れるのである。即ち、アニーリング時に、ｐ
型ドーパントと結合している水素原子が出ていく工程
は、まずアニーリングにより熱的解離が起こり、Ｍ−Ｈ
の結合が解かれる。次に、拡散により解離された水素
は、ｐ型電極６のない部分のｉ型ＧａＮ層４表面に到達
し、外部に放出される。
素子の電極を形成する場合、ｐ型層およびｎ型層に数々
の電極材料を付着した後、電極材料を合金化する目的
で、あるいは半導体層と電極材料とのオーミックコンタ
クトを良好にする目的で、その半導体発光素子を数百度
でアニーリングする場合がある。この電極形成時のアニ
ーリングにより、上記作用が特に窒化ガリウム系化合物
半導体に現れるのである。即ち、アニーリング時に、ｐ
型ドーパントと結合している水素原子が出ていく工程
は、まずアニーリングにより熱的解離が起こり、Ｍ−Ｈ
の結合が解かれる。次に、拡散により解離された水素
は、ｐ型電極６のない部分のｉ型ＧａＮ層４表面に到達
し、外部に放出される。
【００１２】ところが、図４に示すように、ｉ型ＧａＮ
層４の上に従来のように広い幅の電極を付着すると、ア
ニーリング時に、ｉ型ＧａＮ層４中でｐ型ドーパントと
解離した水素が上部の電極に妨げられ、出てこられなく
なる。特に、電極下部の水素が出て行かないために、電
極の真下の部分のｉ型ＧａＮ層４はやはり高抵抗領域の
ままである。一方、図３に示すように、幅２０μｍ以下
の電極を付着すると、水素は電極真下のｉ型ＧａＮ層４
から出ていくことができるようになり、全体が低抵抗な
ｐ型となる。つまり、ｉ型ＧａＮ層４中に含まれる水素
の拡散距離はおよそ１０μｍ以内であると推定すること
ができる。
層４の上に従来のように広い幅の電極を付着すると、ア
ニーリング時に、ｉ型ＧａＮ層４中でｐ型ドーパントと
解離した水素が上部の電極に妨げられ、出てこられなく
なる。特に、電極下部の水素が出て行かないために、電
極の真下の部分のｉ型ＧａＮ層４はやはり高抵抗領域の
ままである。一方、図３に示すように、幅２０μｍ以下
の電極を付着すると、水素は電極真下のｉ型ＧａＮ層４
から出ていくことができるようになり、全体が低抵抗な
ｐ型となる。つまり、ｉ型ＧａＮ層４中に含まれる水素
の拡散距離はおよそ１０μｍ以内であると推定すること
ができる。
【００１３】また、図７は、サファイア基板上に、Ｇａ
Ｎバッファ層と、その上にＭｇドープｉ型ＧａＮ層とを
成長させたウエハーを、アニーリング装置に入れて窒素
雰囲気中で１０分間アニーリングした場合、アニーリン
グ温度と、アニーリング後のｉ型ＧａＮ層の抵抗率との
関係を示す図である。この図に示すように４００℃を超
えるあたりからｉ型ＧａＮ層の抵抗率が急激に減少し、
７００℃を超えるとほぼ一定の値となり、低抵抗なｐ型
となる。従ってアニーリング温度は４００℃以上、さら
に好ましくは７００℃以上で行う。さらにアニーリング
雰囲気は水素を含まない雰囲気中で行うことが好まし
い。なぜなら、水素がｉ型ＧａＮ層に再吸蔵されて、高
抵抗になる恐れがあるからである。
Ｎバッファ層と、その上にＭｇドープｉ型ＧａＮ層とを
成長させたウエハーを、アニーリング装置に入れて窒素
雰囲気中で１０分間アニーリングした場合、アニーリン
グ温度と、アニーリング後のｉ型ＧａＮ層の抵抗率との
関係を示す図である。この図に示すように４００℃を超
えるあたりからｉ型ＧａＮ層の抵抗率が急激に減少し、
７００℃を超えるとほぼ一定の値となり、低抵抗なｐ型
となる。従ってアニーリング温度は４００℃以上、さら
に好ましくは７００℃以上で行う。さらにアニーリング
雰囲気は水素を含まない雰囲気中で行うことが好まし
い。なぜなら、水素がｉ型ＧａＮ層に再吸蔵されて、高
抵抗になる恐れがあるからである。
【００１４】従って、本発明の電極形成方法において、
ｉ型ＧａＮ層４上に、幅２０μｍ以下の電極を蒸着、ス
パッタ等で付着した後、４００℃以上でアニーリングす
ることにより、ｉ型ＧａＮ層４は全面に低抵抗なｐ型と
なり、同時にｐ型電極６とｐ型に変わったＧａＮ層４と
がオーミックコンタクトされて、電流が流れやすくな
る。
ｉ型ＧａＮ層４上に、幅２０μｍ以下の電極を蒸着、ス
パッタ等で付着した後、４００℃以上でアニーリングす
ることにより、ｉ型ＧａＮ層４は全面に低抵抗なｐ型と
なり、同時にｐ型電極６とｐ型に変わったＧａＮ層４と
がオーミックコンタクトされて、電流が流れやすくな
る。
【００１５】
【実施例】以下、図５および図６を参照しながら実施例
で本発明を詳説する。図５は、本発明の一実施例による
ｐ型電極が形成されたＧａＮ層を有するチップを、電極
側から見た平面図であり、図６は、図５のｐ型電極６の
一部拡大断面図である。
で本発明を詳説する。図５は、本発明の一実施例による
ｐ型電極が形成されたＧａＮ層を有するチップを、電極
側から見た平面図であり、図６は、図５のｐ型電極６の
一部拡大断面図である。
【００１６】［実施例１］透光性基板である２インチφ
のサファイア基板１のＣ面に、ＭＯＣＶＤ装置を用い
て、ＧａＮバッファ層２を２００オングストロームの膜
厚で成長させ、ＧａＮバッファ層２の上にＳｉをドープ
したｎ型ＧａＮ層３を４μｍの膜厚で成長させ、さら
に、ｎ型ＧａＮ層３の上に、Ｍｇをドープしたｉ型Ｇａ
Ｎ層４を成長させる。さらにｉ型ＧａＮ層４の上には幅
２０μｍでストライプ状のｐ型電極６を形成し、ｎ型Ｇ
ａＮ層の上にはｎ型電極５を形成する。以下、ｎ型電極
５とｐ型電極６の形成方法を詳説する。
のサファイア基板１のＣ面に、ＭＯＣＶＤ装置を用い
て、ＧａＮバッファ層２を２００オングストロームの膜
厚で成長させ、ＧａＮバッファ層２の上にＳｉをドープ
したｎ型ＧａＮ層３を４μｍの膜厚で成長させ、さら
に、ｎ型ＧａＮ層３の上に、Ｍｇをドープしたｉ型Ｇａ
Ｎ層４を成長させる。さらにｉ型ＧａＮ層４の上には幅
２０μｍでストライプ状のｐ型電極６を形成し、ｎ型Ｇ
ａＮ層の上にはｎ型電極５を形成する。以下、ｎ型電極
５とｐ型電極６の形成方法を詳説する。
【００１７】 ｉ型ＧａＮ層４の上に、フォトリソグ
ラフィー技術により、所定のパターンで保護膜を作成す
る。 ｉ型ＧａＮ層４の一部をｎ型ＧａＮ層３が露出する
までエッチングする。 エッチング終了後、保護膜を剥離し、フォトレジス
トで図５に示すようにストライプ状のｐ型電極パター
ン、平面状のｎ型電極パターンを作成する。 ｎ型ＧａＮ層３にはＡｌを蒸着し、ｐ型ＧａＮ層４
にはＡｕ／Ｎｉを蒸着して、それぞれｎ型電極６、ｐ型
電極５を形成する。なお、ｐ型電極は幅２０μｍのスト
ライプを１０μｍ間隔で形成し、１６本のストライプを
形成する。両電極形成後、窒素雰囲気中、７００℃でウ
エハーを１０分間アニーリングする。 アニーリング後、ｐ型電極５を電気的に接続するた
めに、図６に示すように、ｐ型電極５の上にＡｕ、Ｉ
ｎ、Ａｌ等の導電性材料７を蒸着する。
ラフィー技術により、所定のパターンで保護膜を作成す
る。 ｉ型ＧａＮ層４の一部をｎ型ＧａＮ層３が露出する
までエッチングする。 エッチング終了後、保護膜を剥離し、フォトレジス
トで図５に示すようにストライプ状のｐ型電極パター
ン、平面状のｎ型電極パターンを作成する。 ｎ型ＧａＮ層３にはＡｌを蒸着し、ｐ型ＧａＮ層４
にはＡｕ／Ｎｉを蒸着して、それぞれｎ型電極６、ｐ型
電極５を形成する。なお、ｐ型電極は幅２０μｍのスト
ライプを１０μｍ間隔で形成し、１６本のストライプを
形成する。両電極形成後、窒素雰囲気中、７００℃でウ
エハーを１０分間アニーリングする。 アニーリング後、ｐ型電極５を電気的に接続するた
めに、図６に示すように、ｐ型電極５の上にＡｕ、Ｉ
ｎ、Ａｌ等の導電性材料７を蒸着する。
【００１８】以上のようにして電極５、６を形成した
後、ウエハーを１×０．８ｍｍ角のチップ状にカットし
て、発光ダイオードとして発光させると、順方向電流２
０ｍＡにおいて、順方向電圧４Ｖ、ピーク波長４３０ｎ
ｍの発光を示し、発光出力は６０μＷであった。
後、ウエハーを１×０．８ｍｍ角のチップ状にカットし
て、発光ダイオードとして発光させると、順方向電流２
０ｍＡにおいて、順方向電圧４Ｖ、ピーク波長４３０ｎ
ｍの発光を示し、発光出力は６０μＷであった。
【００１９】［実施例２］ｐ型電極６の幅１５μｍ、ス
トライプ間隔１５μｍ、本数１６にする他は、実施例１
と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとした
ところ、同じく順方向電流２０ｍＡ、順方向電圧４Ｖ、
発光出力６０μＷと実施例１と同等であった。
トライプ間隔１５μｍ、本数１６にする他は、実施例１
と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとした
ところ、同じく順方向電流２０ｍＡ、順方向電圧４Ｖ、
発光出力６０μＷと実施例１と同等であった。
【００２０】［比較例１］ｐ型電極６の幅を２５μｍ、
ストライプ間隔５μｍ、本数１６にする他は、実施例１
と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとした
ところ、同じく順方向電流２０ｍＡにおいて、順方向電
圧５Ｖ、発光出力３０μＷでしかなかった。
ストライプ間隔５μｍ、本数１６にする他は、実施例１
と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとした
ところ、同じく順方向電流２０ｍＡにおいて、順方向電
圧５Ｖ、発光出力３０μＷでしかなかった。
【００２１】［比較例２］ｐ型電極６の幅を３０μｍ、
ストライプ間隔１０μｍ、本数１２にする他は、実施例
１と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとし
たところ、同じく順方向電流２０ｍＡにおいて、順方向
電圧７Ｖ、発光出力１０μＷでしかなかった。
ストライプ間隔１０μｍ、本数１２にする他は、実施例
１と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとし
たところ、同じく順方向電流２０ｍＡにおいて、順方向
電圧７Ｖ、発光出力１０μＷでしかなかった。
【００２２】［比較例３］ｐ型電極６の幅を５０μｍ、
ストライプ間隔１０μｍ、本数８にする他は、実施例１
と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとした
ところ、同じく順方向電流２０ｍＡにおいて、順方向電
圧１０Ｖ、発光出力５μＷでしかなかった。
ストライプ間隔１０μｍ、本数８にする他は、実施例１
と同様にしてウエハーを加工し、発光ダイオードとした
ところ、同じく順方向電流２０ｍＡにおいて、順方向電
圧１０Ｖ、発光出力５μＷでしかなかった。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、２０μｍ以下の幅
を有するｐ型電極を形成した窒化ガリウム系化合物半導
体は、アニーリングによりｉ型窒化ガリウム系化合物半
導体層全体が全て低抵抗なｐ型となっているため、発光
素子とした場合に、その発光特性は、ほぼ同等な優れた
特性を示す。一方、その幅が２０μｍよりも大きいｐ型
電極を形成した場合には、電極の下部で高抵抗な層が残
留するため、発光特性が不十分となる。しかも電極幅が
大きいほどその特性は悪くなる傾向にある。
を有するｐ型電極を形成した窒化ガリウム系化合物半導
体は、アニーリングによりｉ型窒化ガリウム系化合物半
導体層全体が全て低抵抗なｐ型となっているため、発光
素子とした場合に、その発光特性は、ほぼ同等な優れた
特性を示す。一方、その幅が２０μｍよりも大きいｐ型
電極を形成した場合には、電極の下部で高抵抗な層が残
留するため、発光特性が不十分となる。しかも電極幅が
大きいほどその特性は悪くなる傾向にある。
【００２４】したがって本発明の電極形成方法を用いる
ことにより、電極も含めた優れたｐ型窒化ガリウム系化
合物半導体を実現することができ、その産業上の利用価
値は大きい。
ことにより、電極も含めた優れたｐ型窒化ガリウム系化
合物半導体を実現することができ、その産業上の利用価
値は大きい。
【図１】 従来のＬＥＤ素子の一構造を示す模式断面
図。
図。
【図２】 図１の素子を電極側から見た平面図。
【図３】 本発明の一実施例によるｐ型電極を形成した
ｉ型ＧａＮ層の構造を示す部分断面図。
ｉ型ＧａＮ層の構造を示す部分断面図。
【図４】 従来法によるｐ型電極を形成したｉ型ＧａＮ
層の構造を示す部分断面図。
層の構造を示す部分断面図。
【図５】 本発明の一実施例によるｐ型電極が形成され
たＧａＮ層を有するチップを電極側から見た平面図。
たＧａＮ層を有するチップを電極側から見た平面図。
【図６】 図５の電極６の一部を拡大した断面図。
【図７】 アニーリング温度と、アニーリング後のｉ型
ＧａＮ層の抵抗率との関係を示す図。
ＧａＮ層の抵抗率との関係を示す図。
１・・・・・基板 ２・・・・・バッ
ファ層 ３・・・・・ｎ型ＧａＮ層 ４・・・・・ｉ型
ＧａＮ層 ５・・・・・ｎ型電極 ６・・・・・ｐ型
電極 ７・・・・・導電性材料
ファ層 ３・・・・・ｎ型ＧａＮ層 ４・・・・・ｉ型
ＧａＮ層 ５・・・・・ｎ型電極 ６・・・・・ｐ型
電極 ７・・・・・導電性材料
Claims (2)
- 【請求項１】 ｐ型ドーパントがドープされた窒化ガリ
ウム系化合物半導体上に、アニーリングによりオーミッ
クコンタクトされるとともに、２０μｍ以下の幅を有す
る電極が形成されていることを特徴とする窒化ガリウム
系化合物半導体。 - 【請求項２】 ｐ型ドーパントがドープされた窒化ガリ
ウム系化合物半導体上に、２０μｍ以下の幅を有する電
極を付着した後、該窒化ガリウム系化合物半導体を４０
０℃以上でアニーリングすることを特徴とする窒化ガリ
ウム系化合物半導体の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3935993A JP2836685B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3935993A JP2836685B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232450A true JPH06232450A (ja) | 1994-08-19 |
| JP2836685B2 JP2836685B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=12550879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3935993A Expired - Lifetime JP2836685B2 (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836685B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-02-02 JP JP3935993A patent/JP2836685B2/ja not_active Expired - Lifetime
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