JPH0697690B2 - オーム性電極を備えたcBN半導体装置とその製造方法 - Google Patents
オーム性電極を備えたcBN半導体装置とその製造方法Info
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- JPH0697690B2 JPH0697690B2 JP28244492A JP28244492A JPH0697690B2 JP H0697690 B2 JPH0697690 B2 JP H0697690B2 JP 28244492 A JP28244492 A JP 28244492A JP 28244492 A JP28244492 A JP 28244492A JP H0697690 B2 JPH0697690 B2 JP H0697690B2
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- H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
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- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/62—Electrodes ohmically coupled to a semiconductor
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- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/932—Boron nitride semiconductor
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はcBN(立方晶窒化ほう
素)半導体装置に関し、より詳細には、n型又はp型或
いはpn接合型のcBN半導体にオーム性電極を形成す
る技術に関する。cBNを整流素子、トランジスタ、発
光ダイオード等とそれらの集積素子等の固体電子素子、
光電子素子として用いられる。
素)半導体装置に関し、より詳細には、n型又はp型或
いはpn接合型のcBN半導体にオーム性電極を形成す
る技術に関する。cBNを整流素子、トランジスタ、発
光ダイオード等とそれらの集積素子等の固体電子素子、
光電子素子として用いられる。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】cBN
は6.3eV前後と考えられる間接型ギャップを有する半
導体であり、cBNによりpn接合が作製でき、整流素
子、発光ダイオードの可能性が示されている。しかし、
p型、n型のcBN結晶それぞれについてオーム性を例
証された電極はなく、その非オーム性にもかかわらず、
銀ペーストを電極として使用されている。Tiを用いた
報告はあるが、オーム性が明確に示されていないのが現
状である。
は6.3eV前後と考えられる間接型ギャップを有する半
導体であり、cBNによりpn接合が作製でき、整流素
子、発光ダイオードの可能性が示されている。しかし、
p型、n型のcBN結晶それぞれについてオーム性を例
証された電極はなく、その非オーム性にもかかわらず、
銀ペーストを電極として使用されている。Tiを用いた
報告はあるが、オーム性が明確に示されていないのが現
状である。
【0003】本発明は、上記状況に鑑みて、cBNを固
体の電子的素子等として用いるのに必須のオーム性電極
を形成する技術を提供することを目的としている。
体の電子的素子等として用いるのに必須のオーム性電極
を形成する技術を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
に向け研究の結果、p型cBNには白金を、n型cBN
にはモリブデンを常温で蒸着し、それぞれ高温アニール
することによりオーム性電極を形成し得ることを、それ
らについての電流電圧特性の測定による判定によって確
認し得た。この単純な手法による限り、上記以外の数種
の金属について試行した限りでは上記金属のみがオーム
性を示すことが判明し、ここに本発明をなしたものであ
る。
に向け研究の結果、p型cBNには白金を、n型cBN
にはモリブデンを常温で蒸着し、それぞれ高温アニール
することによりオーム性電極を形成し得ることを、それ
らについての電流電圧特性の測定による判定によって確
認し得た。この単純な手法による限り、上記以外の数種
の金属について試行した限りでは上記金属のみがオーム
性を示すことが判明し、ここに本発明をなしたものであ
る。
【0005】すなわち、本発明は、n型、p型又はpn
接合型のcBN半導体において、n型部分にモリブデン
が、p型部分に白金がオーム性接触して電極を構成して
いることを特徴とするcBN半導体装置を要旨としてい
る。
接合型のcBN半導体において、n型部分にモリブデン
が、p型部分に白金がオーム性接触して電極を構成して
いることを特徴とするcBN半導体装置を要旨としてい
る。
【0006】また、その製造方法は、n型、p型又はp
n接合型のcBN半導体にオーム性電極を形成するに際
して、蒸着により、n型部分にモリブデンを、p型部分
に白金を付着させた後、不活性ガス雰囲気中で300〜
1100℃にて加熱処理することにより、モリブデン及
び/又は白金をオーム性接触させることを特徴としてい
る。
n接合型のcBN半導体にオーム性電極を形成するに際
して、蒸着により、n型部分にモリブデンを、p型部分
に白金を付着させた後、不活性ガス雰囲気中で300〜
1100℃にて加熱処理することにより、モリブデン及
び/又は白金をオーム性接触させることを特徴としてい
る。
【0007】以下に本発明を更に詳述する。
【0008】
【0009】n型又はp型のcBN半導体或いはpn接
合型のcBN半導体を試料とし、この試料表面を清浄に
すべく前処理する。普通には稀塩酸で約30分煮沸して
おき、蒸着直前に稀塩酸にて超音波洗浄する。cBN半
導体には単結晶、焼結体、薄膜等、各種形態のものが可
能である。
合型のcBN半導体を試料とし、この試料表面を清浄に
すべく前処理する。普通には稀塩酸で約30分煮沸して
おき、蒸着直前に稀塩酸にて超音波洗浄する。cBN半
導体には単結晶、焼結体、薄膜等、各種形態のものが可
能である。
【0010】電極材料金属としては、n型cBN半導体
の場合にはモリブデンを用い、p型cBN半導体の場合
には白金を用いて、蒸着法により付着させる。蒸着法と
しては、電極材料金属を蒸着し得る装置であれば特に制
限はない。
の場合にはモリブデンを用い、p型cBN半導体の場合
には白金を用いて、蒸着法により付着させる。蒸着法と
しては、電極材料金属を蒸着し得る装置であれば特に制
限はない。
【0011】蒸着法として代表的なスパッタリング法の
場合、例えば、図1に示す構造の2極直流スパッタリン
グ装置を用いることができる。この装置による場合、下
方陽極上に試料(cBN)を絶縁ワニスにて固定する。ワ
ニスは結晶表面をたすきに掛け渡すようにすることによ
って後の測定をし易いようにする(図2、図3参照)。下
方から5〜100mm、普通には10〜15mmに置く陰極
に、普通には15mm径の蒸着すべき電極材料金属の円盤
を保持する。これらを真空槽中に設置し、約10-6Tor
rにほぼ1時間置き、超高純度アルゴンガスを導入して
約10-2Torrとし、上下電極間に1〜5kV、普通には
2〜3kVの電圧を印加すると、0.5〜10mA、普通
には約5mAの電流が流れる。その状態に置くと30〜
60分で金属光沢のものの付着を認められるようにな
る。
場合、例えば、図1に示す構造の2極直流スパッタリン
グ装置を用いることができる。この装置による場合、下
方陽極上に試料(cBN)を絶縁ワニスにて固定する。ワ
ニスは結晶表面をたすきに掛け渡すようにすることによ
って後の測定をし易いようにする(図2、図3参照)。下
方から5〜100mm、普通には10〜15mmに置く陰極
に、普通には15mm径の蒸着すべき電極材料金属の円盤
を保持する。これらを真空槽中に設置し、約10-6Tor
rにほぼ1時間置き、超高純度アルゴンガスを導入して
約10-2Torrとし、上下電極間に1〜5kV、普通には
2〜3kVの電圧を印加すると、0.5〜10mA、普通
には約5mAの電流が流れる。その状態に置くと30〜
60分で金属光沢のものの付着を認められるようにな
る。
【0012】蒸着により電極金属材料を付着した後、高
温アニール法によって電極金属材料をcBN半導体にオ
ーム性接触させる。
温アニール法によって電極金属材料をcBN半導体にオ
ーム性接触させる。
【0013】高温アニールでは、アルゴン等の不活性ガ
ス雰囲気中で300〜1100℃にて加熱処理する。
ス雰囲気中で300〜1100℃にて加熱処理する。
【0014】例えば、高純度アルゴンガス中で、約30
0℃からcBNが相変態を起こす約1100℃の間、一
番普通には500℃にて約10分から30分処理する。
0℃からcBNが相変態を起こす約1100℃の間、一
番普通には500℃にて約10分から30分処理する。
【0015】蒸着のままでは電圧電流特性が直線的でな
いが、上述の高温アニールを行うことにより、+5V〜
−5Vの範囲からそれを超えて直線的な電圧電流特性が
認められ、オーミック電極が形成されていることを容易
に確認できる。
いが、上述の高温アニールを行うことにより、+5V〜
−5Vの範囲からそれを超えて直線的な電圧電流特性が
認められ、オーミック電極が形成されていることを容易
に確認できる。
【0016】実験に使用した結晶は不規則な形態の断面
の径、或いはその二辺と長さが約0.3mm〜約2mm程の
ものであったが、本発明の電極の性能は前述の如く各種
の形態のcBNは勿論のこと、その寸法に関わりなく実
現し得るものである。
の径、或いはその二辺と長さが約0.3mm〜約2mm程の
ものであったが、本発明の電極の性能は前述の如く各種
の形態のcBNは勿論のこと、その寸法に関わりなく実
現し得るものである。
【0017】次に本発明の実施例を示す。
【0018】
【実施例1】
【0019】本例はp型のcBN半導体結晶についての
例である。
例である。
【0020】まず、スパッタリング蒸着する電極金属材
料として白金を用いた。この電極金属材料を図1に示す
スパッタリング装置によってp型cBN半導体結晶に付
着させた。
料として白金を用いた。この電極金属材料を図1に示す
スパッタリング装置によってp型cBN半導体結晶に付
着させた。
【0021】次いで、高純度アルゴンガスの僅かな流れ
の中で、500℃で30分加熱した後、電圧電流特性を
図4の要領で測定した。その結果を図5に示す。図中、
△印の試料が蒸着したままの状態のものであり、直線性
がなくオーム的な接触をしていないことを示している。
一方、高温アニール処理した○印の試料は、殆ど直線と
なり、結晶を含む全抵抗は約400kオームであった。
オーム性接触の電極が形成されたと判定し得る。
の中で、500℃で30分加熱した後、電圧電流特性を
図4の要領で測定した。その結果を図5に示す。図中、
△印の試料が蒸着したままの状態のものであり、直線性
がなくオーム的な接触をしていないことを示している。
一方、高温アニール処理した○印の試料は、殆ど直線と
なり、結晶を含む全抵抗は約400kオームであった。
オーム性接触の電極が形成されたと判定し得る。
【0022】図6は、他のp型cBN半導体結晶につい
ての例であり、直線性を示しており、全抵抗は約9Kオ
ームであった。
ての例であり、直線性を示しており、全抵抗は約9Kオ
ームであった。
【0023】
【実施例2】
【0024】本例はn型cBN半導体結晶についての例
である。
である。
【0025】スパッタリング蒸着する電極金属材料とし
てモリブデンを用いた。実施例1の場合と同様にして、
この電極金属材料をn型cBN半導体結晶に蒸着し、同
じ条件で高温アニール処理を行い、電圧電流特性を測定
した。その結果を図7に示す。図中、△印の試料は蒸着
したままのもので、○印の試料が高温アニール処理した
ものである。蒸着後高温アニール処理することにより、
殆ど直線的な電圧電流特性となっていることがわかる。
全抵抗は約900kオームであった。この場合もオーム
性接触の電極が形成されたと判定し得る。
てモリブデンを用いた。実施例1の場合と同様にして、
この電極金属材料をn型cBN半導体結晶に蒸着し、同
じ条件で高温アニール処理を行い、電圧電流特性を測定
した。その結果を図7に示す。図中、△印の試料は蒸着
したままのもので、○印の試料が高温アニール処理した
ものである。蒸着後高温アニール処理することにより、
殆ど直線的な電圧電流特性となっていることがわかる。
全抵抗は約900kオームであった。この場合もオーム
性接触の電極が形成されたと判定し得る。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
cBN半導体にオーム性電極を形成し得るので、cBN
による電子的或いは光電子工学的固体素子の実用化の重
要な必要条件の一つを満たし得る効果は大きい。
cBN半導体にオーム性電極を形成し得るので、cBN
による電子的或いは光電子工学的固体素子の実用化の重
要な必要条件の一つを満たし得る効果は大きい。
【図1】直流二極スパッタリング装置の概略図である。
【図2】蒸着要領を示す上面図である。
【図3】蒸着要領を示す側面図である。
【図4】電圧電流特性の測定回路の例を示す説明図であ
る。
る。
【図5】実施例1においてp型cBN半導体結晶に白金
(電極金属材料)を付着させた場合の電圧電流特性を示す
図で、△印が蒸着のままの場合、○印が蒸着後高温アニ
ール処理を行った場合を示す。
(電極金属材料)を付着させた場合の電圧電流特性を示す
図で、△印が蒸着のままの場合、○印が蒸着後高温アニ
ール処理を行った場合を示す。
【図6】実施例1において他のp型cBN半導体結晶に
白金(電極金属材料)を蒸着し高温アニール処理を行った
場合の電圧電流特性を示す図である。
白金(電極金属材料)を蒸着し高温アニール処理を行った
場合の電圧電流特性を示す図である。
【図7】実施例2においてn型cBN半導体結晶にモリ
ブデン(電極金属材料)を蒸着し高温アニール処理を行っ
た場合の電圧電流特性を示す図である。
ブデン(電極金属材料)を蒸着し高温アニール処理を行っ
た場合の電圧電流特性を示す図である。
1 試料 2 試料側(陽極) 3 ターゲット側(陰極) 4 高圧ケーブル 5 高圧電源 6 Arボンベ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−167877(JP,A) 特開 平3−137081(JP,A) 特開 昭59−52854(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】 n型、p型又はpn接合型のcBN半導
体において、n型部分にモリブデンが、p型部分に白金
がオーム性接触して電極を構成していることを特徴とす
るcBN半導体装置。 - 【請求項2】 n型、p型又はpn接合型のcBN半導
体にオーム性電極を形成するに際して、蒸着により、n
型部分にモリブデンを、p型部分に白金を付着させた
後、不活性ガス雰囲気中で300〜1100℃にて加熱
処理することにより、モリブデン及び/又は白金をオー
ム性接触させることを特徴とするcBN半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28244492A JPH0697690B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | オーム性電極を備えたcBN半導体装置とその製造方法 |
| US08/124,754 US5414279A (en) | 1992-09-28 | 1993-09-22 | cBN semiconductor device having an ohmic electrode and a method of making the same |
| US08/305,658 US5444017A (en) | 1992-09-28 | 1994-09-14 | Method of making cBN semiconductor device having an ohmic electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28244492A JPH0697690B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | オーム性電極を備えたcBN半導体装置とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112473A JPH06112473A (ja) | 1994-04-22 |
| JPH0697690B2 true JPH0697690B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=17652504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28244492A Expired - Lifetime JPH0697690B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | オーム性電極を備えたcBN半導体装置とその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5414279A (ja) |
| JP (1) | JPH0697690B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5646474A (en) * | 1995-03-27 | 1997-07-08 | Wayne State University | Boron nitride cold cathode |
| DE10336248B3 (de) * | 2003-08-07 | 2004-09-30 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Temperiersystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Temperiersystems für ein Fahrzeug |
| RU2377699C1 (ru) * | 2008-08-21 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Оптрон" | Светоизлучающий элемент |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3435398A (en) * | 1966-04-19 | 1969-03-25 | Gen Electric | Thermistor device and method of producing said device |
| US4875967A (en) * | 1987-05-01 | 1989-10-24 | National Institute For Research In Inorganic Materials | Method for growing a single crystal of cubic boron nitride semiconductor and method for forming a p-n junction thereof, and light emitting element |
| JPH03137081A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | p型cBNのオーム性電極形成方法 |
| US5240877A (en) * | 1989-11-28 | 1993-08-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for manufacturing an ohmic electrode for n-type cubic boron nitride |
| JPH03167877A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | n型立方晶窒化硼素のオーム性電極及びその形成方法 |
| US5227318A (en) * | 1989-12-06 | 1993-07-13 | General Motors Corporation | Method of making a cubic boron nitride bipolar transistor |
| EP0458353B1 (en) * | 1990-05-24 | 1996-09-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ohmic contact electrodes for n-type semiconductor cubic boron nitride |
-
1992
- 1992-09-28 JP JP28244492A patent/JPH0697690B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-09-22 US US08/124,754 patent/US5414279A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-14 US US08/305,658 patent/US5444017A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06112473A (ja) | 1994-04-22 |
| US5444017A (en) | 1995-08-22 |
| US5414279A (en) | 1995-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |