JPH11330546A - Ｉｉｉ族窒化物半導体およびその製造方法 - Google Patents
Ｉｉｉ族窒化物半導体およびその製造方法Info
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- JPH11330546A JPH11330546A JP12847198A JP12847198A JPH11330546A JP H11330546 A JPH11330546 A JP H11330546A JP 12847198 A JP12847198 A JP 12847198A JP 12847198 A JP12847198 A JP 12847198A JP H11330546 A JPH11330546 A JP H11330546A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】エピタキシャル成長したＩＩＩ族窒化物半導体
層上のオーミック電極の接触抵抗を低減する。 【解決手段】オーミック電極として、窒素ラジカルを用
いたＭＢＥによりＩＩＩ族窒化物半導体の表面に、Ｔｉ
Ｎ、ＺｒＮ等のＩＶａ族金属の窒化物を形成する。
層上のオーミック電極の接触抵抗を低減する。 【解決手段】オーミック電極として、窒素ラジカルを用
いたＭＢＥによりＩＩＩ族窒化物半導体の表面に、Ｔｉ
Ｎ、ＺｒＮ等のＩＶａ族金属の窒化物を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化アルミニウム
ガリウムインジウム（以下Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x- y Ｎと
記す、但しｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１）などのＩＩＩ族窒
化物半導体を用いた発光素子に関する。
ガリウムインジウム（以下Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x- y Ｎと
記す、但しｘ＝０〜１、ｙ＝０〜１）などのＩＩＩ族窒
化物半導体を用いた発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】直接遷移で、しかも光学エネルギーギャ
ップが１．９〜６．２ｅＶの範囲で制御可能なＡｌx Ｇ
ａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系材料を使った半導体レーザーや、発
光ダイオードが試作されている。ウルツ鉱型構造である
Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系材料では良質で大型の基板
結晶が得られておらず、したがってそのＡｌx Ｇａy Ｉ
ｎ1-x-y Ｎ系材料を使った半導体レーザーや発光素子の
ためには、格子定数や熱膨張係数の異なる基板上にヘテ
ロエピタキシャル成長をおこなわなけらばならない。こ
れまでに、エピタキシャル成長用の基板として、格子定
数や熱膨張係数の整合性の良さから、主としてサファイ
ア（Ａｌ2 Ｏ3 ）、スピネル（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）、炭化
けい素（以下ＳｉＣと記す）やシリコン（以下Ｓｉと記
す）などが使用されている。そして、不純物としてＳｉ
やマグネシウム（Ｍｇ）を添加することによるｎ型、ｐ
型の価電子制御や、Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎのｘやｙ
を変える組成制御により光学エネルギーギャップの制御
が実現され、ダブルへテロ（ＤＨ）構造のレーザが試作
されている。
ップが１．９〜６．２ｅＶの範囲で制御可能なＡｌx Ｇ
ａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系材料を使った半導体レーザーや、発
光ダイオードが試作されている。ウルツ鉱型構造である
Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系材料では良質で大型の基板
結晶が得られておらず、したがってそのＡｌx Ｇａy Ｉ
ｎ1-x-y Ｎ系材料を使った半導体レーザーや発光素子の
ためには、格子定数や熱膨張係数の異なる基板上にヘテ
ロエピタキシャル成長をおこなわなけらばならない。こ
れまでに、エピタキシャル成長用の基板として、格子定
数や熱膨張係数の整合性の良さから、主としてサファイ
ア（Ａｌ2 Ｏ3 ）、スピネル（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 ）、炭化
けい素（以下ＳｉＣと記す）やシリコン（以下Ｓｉと記
す）などが使用されている。そして、不純物としてＳｉ
やマグネシウム（Ｍｇ）を添加することによるｎ型、ｐ
型の価電子制御や、Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎのｘやｙ
を変える組成制御により光学エネルギーギャップの制御
が実現され、ダブルへテロ（ＤＨ）構造のレーザが試作
されている。
【０００３】上記のエピタキシャル成長用の各種基板の
中で、サファイアは導電性の基板が得られていない。ま
た劈開面がその上に成長したＩＩＩ族窒化物と異なるた
め、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザダイオード（以下ＬＤ
と記す）を作製する際に、共振器端面を劈開法により形
成できない。従って、例えば、ドライエッチング法によ
り共振器端面を形成するが、量産性及び素子寿命に大き
な問題を抱えている。
中で、サファイアは導電性の基板が得られていない。ま
た劈開面がその上に成長したＩＩＩ族窒化物と異なるた
め、ＩＩＩ族窒化物半導体レーザダイオード（以下ＬＤ
と記す）を作製する際に、共振器端面を劈開法により形
成できない。従って、例えば、ドライエッチング法によ
り共振器端面を形成するが、量産性及び素子寿命に大き
な問題を抱えている。
【０００４】またＳｉＣを基板はサファイア基板と同様
に、劈開面が成長したＩＩＩ族窒化物のそれと異なるだ
けでなく、高価であり量産に適さない。それらに対し
（１１１）面方位のＳｉ基板では、原子間距離は、０．
３８４ｎｍであり、例えばＧａＮの原子間距離０．３１
９ｎｍと近く、その上に（０００１）面方位のＩＩＩ族
窒化物をエピタキシャル成長することができる。そして
シリコン基板の劈開面は（１１１）面であり、成長した
ＩＩＩ族窒化物の劈開面（１、−１、０ ０）面と稜を
共有する連続面とすることができる。また価格も安価
で、低抵抗基板の供給も可能であるため工業的にも有望
とされている。
に、劈開面が成長したＩＩＩ族窒化物のそれと異なるだ
けでなく、高価であり量産に適さない。それらに対し
（１１１）面方位のＳｉ基板では、原子間距離は、０．
３８４ｎｍであり、例えばＧａＮの原子間距離０．３１
９ｎｍと近く、その上に（０００１）面方位のＩＩＩ族
窒化物をエピタキシャル成長することができる。そして
シリコン基板の劈開面は（１１１）面であり、成長した
ＩＩＩ族窒化物の劈開面（１、−１、０ ０）面と稜を
共有する連続面とすることができる。また価格も安価
で、低抵抗基板の供給も可能であるため工業的にも有望
とされている。
【０００５】図２は、Ｓｉ基板を用いたＬＤチップの模
式断面図である。（１１１）方位のＳｉ基板１上にｎ型
窒化アルミニウム（以下ＡｌＮと略す）バッファ層２を
介して、ｎ型窒化ガリウム（以下ＧａＮと略す）コンタ
クト層３、ｎ型窒化アルミニウムガリウム（以下Ａｌ
0.2 Ｇａ0.8 Ｎと略す）クラッド層４、窒化インジウム
ガリウム（以下Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎと略す）活性層５、
ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎクラッド層６、ｐ型ＧａＮコン
タクト層７が例えば、窒素源にｒｆ励起の窒素ラジカル
を用いた分子線エピタキシー（以下ＭＢＥとする）によ
るエピタキシャル成長で順次積層されている。エピタキ
シャル層の面方位は（０００１）面である。ｐ型ＧａＮ
コンタクト層７上には、活性層の一部に電流を流すため
の電流狭窄層としてシリコン酸化膜（以下ＳｉＯ2 膜と
記す）があり、その隙間を通じて、ｐ側電極がｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層７に接触している。ｐ側電極は、ニッケ
ル（Ｎｉ）層８ａ（１００ｎｍ）／モリブデン（Ｍｏ）
層８ｂ（５０ｎｍ）／金（Ａｕ）層８ｃ（３００ｎｍ）
からなるオーミック電極である。Ｓｉ基板１の裏面側に
は、Ｔｉ（１００ｎｍ）／Ｎｉ（５００ｎｍ）／Ａｕ
（２００ｎｍ）からなる裏面電極９が設けられている。
ＬＤチップの共振器端面は、例えば劈開法により形成さ
れる。（１１１）方位のＳｉ基板で劈開すると、図のよ
うに劈開面は約７０．５度の角度をとる。一方ＩＩＩ族
窒化物の劈開面は成長面に対しほぼ直角に割れる。
式断面図である。（１１１）方位のＳｉ基板１上にｎ型
窒化アルミニウム（以下ＡｌＮと略す）バッファ層２を
介して、ｎ型窒化ガリウム（以下ＧａＮと略す）コンタ
クト層３、ｎ型窒化アルミニウムガリウム（以下Ａｌ
0.2 Ｇａ0.8 Ｎと略す）クラッド層４、窒化インジウム
ガリウム（以下Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎと略す）活性層５、
ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎクラッド層６、ｐ型ＧａＮコン
タクト層７が例えば、窒素源にｒｆ励起の窒素ラジカル
を用いた分子線エピタキシー（以下ＭＢＥとする）によ
るエピタキシャル成長で順次積層されている。エピタキ
シャル層の面方位は（０００１）面である。ｐ型ＧａＮ
コンタクト層７上には、活性層の一部に電流を流すため
の電流狭窄層としてシリコン酸化膜（以下ＳｉＯ2 膜と
記す）があり、その隙間を通じて、ｐ側電極がｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層７に接触している。ｐ側電極は、ニッケ
ル（Ｎｉ）層８ａ（１００ｎｍ）／モリブデン（Ｍｏ）
層８ｂ（５０ｎｍ）／金（Ａｕ）層８ｃ（３００ｎｍ）
からなるオーミック電極である。Ｓｉ基板１の裏面側に
は、Ｔｉ（１００ｎｍ）／Ｎｉ（５００ｎｍ）／Ａｕ
（２００ｎｍ）からなる裏面電極９が設けられている。
ＬＤチップの共振器端面は、例えば劈開法により形成さ
れる。（１１１）方位のＳｉ基板で劈開すると、図のよ
うに劈開面は約７０．５度の角度をとる。一方ＩＩＩ族
窒化物の劈開面は成長面に対しほぼ直角に割れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のＩＩＩ族窒素化
合物半導体装置において、ｐ側電極が上述のような構成
の場合の接触抵抗を測定するために、フォトリソグラフ
ィーにより短冊状の電極を形成し、ｔｒａｎｓｍｉｓｓ
ｉｏｎ ｌｉｎｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ法（以下
ｔｌｍ法と記す）を用いて、測定したところ、約５．０
×１０-3Ωｃｍ-2程度であった。これはＬＤの発光の
際、動作電圧が増大する要因になる。
合物半導体装置において、ｐ側電極が上述のような構成
の場合の接触抵抗を測定するために、フォトリソグラフ
ィーにより短冊状の電極を形成し、ｔｒａｎｓｍｉｓｓ
ｉｏｎ ｌｉｎｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ法（以下
ｔｌｍ法と記す）を用いて、測定したところ、約５．０
×１０-3Ωｃｍ-2程度であった。これはＬＤの発光の
際、動作電圧が増大する要因になる。
【０００７】本発明は、この課題を解決するためになさ
れたものでありその目的は、接触抵抗の低いオーミック
電極を持つＩＩＩ族窒化物半導体を提供することにあ
る。
れたものでありその目的は、接触抵抗の低いオーミック
電極を持つＩＩＩ族窒化物半導体を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明のＩＩＩ族窒化物半導体は、エピタキシャル成
長したＩＩＩ族窒化物半導体層上のオーミック電極とし
て、チタン、ジルコニウムなどＩＶａ族元素の窒化物を
用いるものとする。そのようにすれば、後述実施例のよ
うに、従来の金属によるオーミック電極の約１／５の低
い接触抵抗が得られる。
め本発明のＩＩＩ族窒化物半導体は、エピタキシャル成
長したＩＩＩ族窒化物半導体層上のオーミック電極とし
て、チタン、ジルコニウムなどＩＶａ族元素の窒化物を
用いるものとする。そのようにすれば、後述実施例のよ
うに、従来の金属によるオーミック電極の約１／５の低
い接触抵抗が得られる。
【０００９】オーミック電極を形成するＩＩＩ族窒化物
層がＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）であるものとする。実際
に窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウムお
よびこれらの混合窒化物層上に電極形成をおこない、低
い接触抵抗が得られることが確かめられた。
層がＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）であるものとする。実際
に窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウムお
よびこれらの混合窒化物層上に電極形成をおこない、低
い接触抵抗が得られることが確かめられた。
【００１０】シリコン基板上にエピタキシャル成長した
ＩＩＩ族窒化物半導体であるものとする。シリコンは、
半導体基板として最も一般的で入手し易く、価格も低い
のでエピタキシャル成長用基板として適する。半導体基
板を劈開する半導体レーザーとする。
ＩＩＩ族窒化物半導体であるものとする。シリコンは、
半導体基板として最も一般的で入手し易く、価格も低い
のでエピタキシャル成長用基板として適する。半導体基
板を劈開する半導体レーザーとする。
【００１１】劈開面を発光面とするＩＩＩ族窒化物半導
体レーザーのように、大きな電流密度で使用するものに
おいて、接触抵抗は極めて重要である。本発明のＩＩＩ
族窒化物半導体の製造方法としては、ＩＩＩ族窒化物層
上のオーミック電極として、窒素ラジカルを用いたＭＢ
ＥによりＩＶａ族元素の窒化物を形成するものとする。
体レーザーのように、大きな電流密度で使用するものに
おいて、接触抵抗は極めて重要である。本発明のＩＩＩ
族窒化物半導体の製造方法としては、ＩＩＩ族窒化物層
上のオーミック電極として、窒素ラジカルを用いたＭＢ
ＥによりＩＶａ族元素の窒化物を形成するものとする。
【００１２】そのようにすれば、活性な窒素ラジカルを
用いることによってＩＩＩ族窒化物層上の酸化膜を生ぜ
ず、清浄な表面にＩＶａ族元素の窒化物が形成される。
用いることによってＩＩＩ族窒化物層上の酸化膜を生ぜ
ず、清浄な表面にＩＶａ族元素の窒化物が形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。 ［実施例１］図１は、本発明にかかるＳｉ基板上にＡｌ
x Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎを成長したＬＤの模式断面図であ
る。
て説明する。 ［実施例１］図１は、本発明にかかるＳｉ基板上にＡｌ
x Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎを成長したＬＤの模式断面図であ
る。
【００１４】ｎ型Ｓｉ（１１１）基板１上に膜厚２ｎｍ
のｎ型ＡｌＮバッファ層２、膜厚２２０ｎｍのｎ型Ｇａ
Ｎコンタクト層３を介して、膜厚２００ｎｍのｎ型Ａｌ
0.2Ｇａ0.8 Ｎクラッド層４、膜厚７０ｎｍのＩｎ0.2
Ｇａ0.8 Ｎ活性層５、膜厚２００ｎｍのｐ型Ａｌ0.2 Ｇ
ａ0.8 Ｎクラッド層６から成るＤＨ構造、膜厚１１０ｎ
ｍのｐ型ＧａＮコンタクト層７が積層されている。Ａｌ
Ｎバッファ層２は、シリコン基板１上にＩＩＩ族窒化物
エピタキシャル膜を成長を可能とするための下地層であ
り、ｎ型ＧａＮコンタクト層３は、その上のｎ型Ａｌ
0.2 Ｇａ0.8 Ｎクラッド層４以降のエピタキシャル膜の
結晶性を向上させるための層である。ｐ側電極は厚さ１
００ｎｍの窒化チタン（ＴｉＮ）層８ｄと、厚さ３００
ｎｍの金（Ａｕ）層８ｃの二層からなっている。Ａｕ層
８ｃはボンディング用である。図示されない断面におい
て、Ａｕ層８ｃの下に、活性層の一部に電流を流すため
の電流狭窄膜として厚さ５０ｎｍのシリコン酸化（Ｓｉ
Ｏ2 ）膜が設けられている。Ｓｉ基板１の裏面には、ス
パッタ法によりそれぞれ厚さ１００、５００、２００ｎ
ｍのチタン（Ｔｉ）／ ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）
の三層からなる裏面電極９が設けられている。
のｎ型ＡｌＮバッファ層２、膜厚２２０ｎｍのｎ型Ｇａ
Ｎコンタクト層３を介して、膜厚２００ｎｍのｎ型Ａｌ
0.2Ｇａ0.8 Ｎクラッド層４、膜厚７０ｎｍのＩｎ0.2
Ｇａ0.8 Ｎ活性層５、膜厚２００ｎｍのｐ型Ａｌ0.2 Ｇ
ａ0.8 Ｎクラッド層６から成るＤＨ構造、膜厚１１０ｎ
ｍのｐ型ＧａＮコンタクト層７が積層されている。Ａｌ
Ｎバッファ層２は、シリコン基板１上にＩＩＩ族窒化物
エピタキシャル膜を成長を可能とするための下地層であ
り、ｎ型ＧａＮコンタクト層３は、その上のｎ型Ａｌ
0.2 Ｇａ0.8 Ｎクラッド層４以降のエピタキシャル膜の
結晶性を向上させるための層である。ｐ側電極は厚さ１
００ｎｍの窒化チタン（ＴｉＮ）層８ｄと、厚さ３００
ｎｍの金（Ａｕ）層８ｃの二層からなっている。Ａｕ層
８ｃはボンディング用である。図示されない断面におい
て、Ａｕ層８ｃの下に、活性層の一部に電流を流すため
の電流狭窄膜として厚さ５０ｎｍのシリコン酸化（Ｓｉ
Ｏ2 ）膜が設けられている。Ｓｉ基板１の裏面には、ス
パッタ法によりそれぞれ厚さ１００、５００、２００ｎ
ｍのチタン（Ｔｉ）／ ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）
の三層からなる裏面電極９が設けられている。
【００１５】以下にその作製方法を述べる。まず厚さ約
５００μｍの低抵抗率（１５ｍΩ・ｃｍ）のｎ型Ｓｉ基
板をＭＢＥ装置に搬入し８４０℃まで昇温し、ＡｌＮバ
ッファ層２を成長する。導電型をｎ型にするためにドー
パントとしてＳｉを加え、キャリア濃度は１×１０18ｃ
ｍ-3とした。窒素源には、ｒｆ励起の窒素ラジカルを用
いた。
５００μｍの低抵抗率（１５ｍΩ・ｃｍ）のｎ型Ｓｉ基
板をＭＢＥ装置に搬入し８４０℃まで昇温し、ＡｌＮバ
ッファ層２を成長する。導電型をｎ型にするためにドー
パントとしてＳｉを加え、キャリア濃度は１×１０18ｃ
ｍ-3とした。窒素源には、ｒｆ励起の窒素ラジカルを用
いた。
【００１６】次に７２０℃まで降温し、ｎ型ＧａＮコン
タクト層３、ｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8Ｎクラッド層４を成
長する。次に８４０℃まで昇温し、Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
活性層５を成長する。ついでｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎク
ラッド層６、ｐ型ＧａＮコンタクト層７を順次成長させ
る。ｐ型のドーパントとしては、Ｍｇを使用した。ＭＢ
Ｅ装置内で連続して、ハースにセットされたチタン（Ｔ
ｉ）に電子ビームを照射して得られたチタン蒸気と、窒
素ラジカルとを反応させて、ｐ型ＧａＮコンタクト層７
上にオーミック電極として窒化チタン（ＴｉＮ）層８ｄ
を成膜する。このとき、基板温度は５００℃、成膜時圧
力は５×１０-3Ｐａである。ここでＭＢＥ装置から取り
出し、フォトリソグラフィーを用いてＴｉＮ層８ｄのス
トライプを形成する。更に図示されない電流狭窄のため
のＳｉＯ2 膜をスパッタ法により形成し、Ａｕ層８ｃを
３００ｎｍ成膜してｐ側電極とした。
タクト層３、ｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8Ｎクラッド層４を成
長する。次に８４０℃まで昇温し、Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ
活性層５を成長する。ついでｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎク
ラッド層６、ｐ型ＧａＮコンタクト層７を順次成長させ
る。ｐ型のドーパントとしては、Ｍｇを使用した。ＭＢ
Ｅ装置内で連続して、ハースにセットされたチタン（Ｔ
ｉ）に電子ビームを照射して得られたチタン蒸気と、窒
素ラジカルとを反応させて、ｐ型ＧａＮコンタクト層７
上にオーミック電極として窒化チタン（ＴｉＮ）層８ｄ
を成膜する。このとき、基板温度は５００℃、成膜時圧
力は５×１０-3Ｐａである。ここでＭＢＥ装置から取り
出し、フォトリソグラフィーを用いてＴｉＮ層８ｄのス
トライプを形成する。更に図示されない電流狭窄のため
のＳｉＯ2 膜をスパッタ法により形成し、Ａｕ層８ｃを
３００ｎｍ成膜してｐ側電極とした。
【００１７】ｔｌｍ法による接触抵抗測定のため、フォ
トリソグラフィーによりＴｉＮの短冊状のパターン（８
０μｍ×２５０μｍ）を作製し、接触抵抗を測定したと
ころ、１．０×１０-3Ωｃｍ2 であった。これは、オー
ミック電極としてのＴｉＮを、窒素ラジカルを用いてＭ
ＢＥ装置内で連続的に形成したことにより、従来の金属
のオーミック電極の場合に存在した界面の酸化膜等を生
ぜず、清浄な表面に形成したためと考えられる。なお、
ＴｉＮのストイキオメトリはほぼ１であった。
トリソグラフィーによりＴｉＮの短冊状のパターン（８
０μｍ×２５０μｍ）を作製し、接触抵抗を測定したと
ころ、１．０×１０-3Ωｃｍ2 であった。これは、オー
ミック電極としてのＴｉＮを、窒素ラジカルを用いてＭ
ＢＥ装置内で連続的に形成したことにより、従来の金属
のオーミック電極の場合に存在した界面の酸化膜等を生
ぜず、清浄な表面に形成したためと考えられる。なお、
ＴｉＮのストイキオメトリはほぼ１であった。
【００１８】一方ＬＤ試料用としては、劈開が容易にお
こなえるように、エピタキシャル膜側を研磨用の試料支
持台に張り付け、Ｓｉ基板１の裏面から通常の機械的な
研磨により厚さを５０μｍ程度まで薄くする。その後、
純水で洗浄した裏面（研磨したＳｉ基板表面）に、スパ
ッタ法によりＴｉ／Ｎｉ／Ａｕからなる裏面電極９を形
成した。
こなえるように、エピタキシャル膜側を研磨用の試料支
持台に張り付け、Ｓｉ基板１の裏面から通常の機械的な
研磨により厚さを５０μｍ程度まで薄くする。その後、
純水で洗浄した裏面（研磨したＳｉ基板表面）に、スパ
ッタ法によりＴｉ／Ｎｉ／Ａｕからなる裏面電極９を形
成した。
【００１９】２００μｍ幅に劈開して共振器端面を形成
し、更にスクライブによりＩＩＩ族窒化物半導体のＬＤ
チップを得て組み立て、発光時の動作電圧が低いことを
確認した。 ［実施例２］実施例１と同様の工程を経て、ｐ型ＧａＮ
コンタクト層まで成長させる。
し、更にスクライブによりＩＩＩ族窒化物半導体のＬＤ
チップを得て組み立て、発光時の動作電圧が低いことを
確認した。 ［実施例２］実施例１と同様の工程を経て、ｐ型ＧａＮ
コンタクト層まで成長させる。
【００２０】ハースにセットされたジルコニウム（Ｚ
ｒ）に電子ビームを照射し、その蒸気と窒素ラジカルと
の反応により窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）を１００ｎｍ
成膜した。基板温度は５００℃、成膜時圧力は５×１０
-3Ｐａとした。フォトリソグラフィーによりＺｒＮ層を
ストライプ状に加工し、ＳｉＯ2 膜を挟んで、ワイヤボ
ンディング用Ａｕ層を３００ｎｍ成膜した。
ｒ）に電子ビームを照射し、その蒸気と窒素ラジカルと
の反応により窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）を１００ｎｍ
成膜した。基板温度は５００℃、成膜時圧力は５×１０
-3Ｐａとした。フォトリソグラフィーによりＺｒＮ層を
ストライプ状に加工し、ＳｉＯ2 膜を挟んで、ワイヤボ
ンディング用Ａｕ層を３００ｎｍ成膜した。
【００２１】ｔｌｍ法による接触抵抗測定のため、フォ
トリソグラフィーによりＺｒＮ層の短冊状のパターン
（８０μｍ×２５０μｍ）を作製し、接触抵抗を測定し
たところ、１．０×１０-3Ωｃｍ2 であった。この場合
も、ＺｒＮ層を、窒素ラジカルを用いてＭＢＥ装置内で
連続的に形成したことにより、従来存在した界面の酸化
膜等が除かれたためと考えられる。なお、ＺｒＮ層のス
トイキオメトリはほぼ１であった。
トリソグラフィーによりＺｒＮ層の短冊状のパターン
（８０μｍ×２５０μｍ）を作製し、接触抵抗を測定し
たところ、１．０×１０-3Ωｃｍ2 であった。この場合
も、ＺｒＮ層を、窒素ラジカルを用いてＭＢＥ装置内で
連続的に形成したことにより、従来存在した界面の酸化
膜等が除かれたためと考えられる。なお、ＺｒＮ層のス
トイキオメトリはほぼ１であった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ピタキシャル成長したＩＩＩ族窒化物半導体層上のオー
ミック電極として、ＴｉＮ、ＺｒＮ等のＩＶａ族元素の
窒化物を用いることによって、オーミック電極の接触抵
抗を著しく低減することができる。
ピタキシャル成長したＩＩＩ族窒化物半導体層上のオー
ミック電極として、ＴｉＮ、ＺｒＮ等のＩＶａ族元素の
窒化物を用いることによって、オーミック電極の接触抵
抗を著しく低減することができる。
【００２３】特性の優れたＩＩＩ族窒化物半導体を作製
できる本発明の方法により、ＩＩＩ族窒化物半導体の量
産が可能となり、ＩＩＩ族窒化物レーザー等の発展およ
び普及に貢献するところ大である。
できる本発明の方法により、ＩＩＩ族窒化物半導体の量
産が可能となり、ＩＩＩ族窒化物レーザー等の発展およ
び普及に貢献するところ大である。
【図１】本発明にかかる実施例のＩＩＩ族窒化物半導体
の断面図
の断面図
【図２】従来のＩＩＩ族窒化物半導体の断面図
１ ｎ型Ｓｉ基板 ２ ｎ型ＡｌＮバッファ層 ３ ｎ型ＧａＮコンタクト層 ４ ｎ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎクラッド層 ５ Ｉｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ活性層 ６ ｐ型Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎクラッド層 ７ ｐ型ＧａＮコンタクト層 ８ａ Ｎｉ層 ８ｂ Ｍｏ層 ８ｃ Ａｕ層 ８ｄ ＴｉＮ層 ９ 裏面電極
Claims (6)
- 【請求項１】ＩＩＩ族窒化物層上のオーミック電極とし
て、ＩＶａ族元素の窒化物を用いることを特徴とするＩ
ＩＩ族窒化物半導体。 - 【請求項２】オーミック電極を形成するＩＩＩ族窒化物
層がＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、
０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）であることを特徴とする
請求項１記載のＩＩＩ族窒化物半導体。 - 【請求項３】ＩＶａ族元素がチタン、ジルコニウムのい
ずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載
のＩＩＩ族窒化物半導体。 - 【請求項４】シリコン基板上にエピタキシャル成長した
ＩＩＩ族窒化物半導体であることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかに記載のＩＩＩ族窒化物半導体。 - 【請求項５】半導体が半導体基板を劈開したレーザーで
あることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
載のＩＩＩ族窒化物半導体。 - 【請求項６】エピタキシャル成長したＩＩＩ族窒化物半
導体層上に、オーミック電極として、窒素ラジカルを用
いたＭＢＥによりＩＶａ族元素の窒化物を堆積すること
を特徴とするＩＩＩ族窒化物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12847198A JPH11330546A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | Ｉｉｉ族窒化物半導体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12847198A JPH11330546A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | Ｉｉｉ族窒化物半導体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330546A true JPH11330546A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=14985558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12847198A Pending JPH11330546A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | Ｉｉｉ族窒化物半導体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11330546A (ja) |
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-
1998
- 1998-05-12 JP JP12847198A patent/JPH11330546A/ja active Pending
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