JPS6262076B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6262076B2 JPS6262076B2 JP53064289A JP6428978A JPS6262076B2 JP S6262076 B2 JPS6262076 B2 JP S6262076B2 JP 53064289 A JP53064289 A JP 53064289A JP 6428978 A JP6428978 A JP 6428978A JP S6262076 B2 JPS6262076 B2 JP S6262076B2
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- Japan
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- gap
- forming
- type
- electrode
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は隣化ガリウム（GaP）の化合物半導体
発光素子用電極の形成方法に関する。
発光素子用電極の形成方法に関する。
一般に化合物半導体発光素子としては、GaP、
GaAs或いはGaAs等の結晶が用いられている。そ
してこれらの素子は、第１図に示すように例えば
GaP結晶を用いた場合、ｎ型GaP結晶基板１１上
に液相エピタキシヤル成長によりｎ型GaP層１１
ａ及びＰ型GaP層１２を順次形成してｐ−ｎ接合
１３を構成し素子本体を得る。そしてこの本体の
Ｐ型層に電極として価の金属例えばベリリウム
（Be）または亜鉛（Zn）皮膜１４を、ｎ型GaP結
晶基板１１に電極として例えばAu−SiまたはAu
−Ge合金皮膜１５を夫々形成する。この後熱処
理を施して電極の構成元素をGaP結晶中に拡散せ
しめ、オーミツクコンタクトを取る。
GaAs或いはGaAs等の結晶が用いられている。そ
してこれらの素子は、第１図に示すように例えば
GaP結晶を用いた場合、ｎ型GaP結晶基板１１上
に液相エピタキシヤル成長によりｎ型GaP層１１
ａ及びＰ型GaP層１２を順次形成してｐ−ｎ接合
１３を構成し素子本体を得る。そしてこの本体の
Ｐ型層に電極として価の金属例えばベリリウム
（Be）または亜鉛（Zn）皮膜１４を、ｎ型GaP結
晶基板１１に電極として例えばAu−SiまたはAu
−Ge合金皮膜１５を夫々形成する。この後熱処
理を施して電極の構成元素をGaP結晶中に拡散せ
しめ、オーミツクコンタクトを取る。
さらに上記夫々の電極皮膜上に通常Au層１４
ａ，１５ａを付着し、そしてＰ型層側のAu層１
４ａにリード線１４ｂをボンデングしている。
ａ，１５ａを付着し、そしてＰ型層側のAu層１
４ａにリード線１４ｂをボンデングしている。
ところでＰ型層１２の電極として用いる価の
金属特にZnは蒸気圧が高い為に容易に蒸発する
が蒸発源として使用する量に比べGaP結晶面に沈
積する量が少なく、蒸発後熱処理を行つてもGaP
結晶中に充分なZn量が拡散していかずオーミツ
クコンタクトが取れないという問題があつた。ま
たZnはGaP結晶との密着性が悪いため、GaP結晶
との界面において剥離が生じ、後の処理工程にお
いて非常な困難を伴う。
金属特にZnは蒸気圧が高い為に容易に蒸発する
が蒸発源として使用する量に比べGaP結晶面に沈
積する量が少なく、蒸発後熱処理を行つてもGaP
結晶中に充分なZn量が拡散していかずオーミツ
クコンタクトが取れないという問題があつた。ま
たZnはGaP結晶との密着性が悪いため、GaP結晶
との界面において剥離が生じ、後の処理工程にお
いて非常な困難を伴う。
以上説明した理由から、GaPの発光素子のＰ型
層の電極としてZnまたはZn合金を用いて信頼性
良く且つ安定したオーミツクコンタクトを得るこ
とは非常に困難なことであつた。
層の電極としてZnまたはZn合金を用いて信頼性
良く且つ安定したオーミツクコンタクトを得るこ
とは非常に困難なことであつた。
本発明は上記した点に鑑みなされたものでGaP
結晶の化合物半導体結晶のＰ型層とオーミツクコ
ンタクトが信頼性よく得られ、更には優れたボン
デイング性を有し、且つ強固に接続可能に形成で
きるようにした化合物半導体発光素子用電極の形
成方法を提供するものである。
結晶の化合物半導体結晶のＰ型層とオーミツクコ
ンタクトが信頼性よく得られ、更には優れたボン
デイング性を有し、且つ強固に接続可能に形成で
きるようにした化合物半導体発光素子用電極の形
成方法を提供するものである。
即ち本発明は、ｐ−ｎ接合を形成するＰ型層の
電極として、例えば第２図に示す如く、まず化合
物半導体結晶のＰ型層１２上に金薄層２４を形成
し、しかるのちこの金薄層２４上に、膜厚2.5μ
ｍあたり亜鉛を20〜260μｇ/cm2を含む金−亜鉛合
金層２４ａを沈積せしめこれらを一体としてアル
ゴン（Ar）または窒素（N2）雰囲気中460℃〜550
℃の温度領域で熱処理を施こし安定したオーミツ
クコンタクトと優れたボンデング性を有する化合
物半導体発光素子の形成方法でである。
電極として、例えば第２図に示す如く、まず化合
物半導体結晶のＰ型層１２上に金薄層２４を形成
し、しかるのちこの金薄層２４上に、膜厚2.5μ
ｍあたり亜鉛を20〜260μｇ/cm2を含む金−亜鉛合
金層２４ａを沈積せしめこれらを一体としてアル
ゴン（Ar）または窒素（N2）雰囲気中460℃〜550
℃の温度領域で熱処理を施こし安定したオーミツ
クコンタクトと優れたボンデング性を有する化合
物半導体発光素子の形成方法でである。
以下図面を参照して本発明に実施例を説明す
る。この実施例において化合物半導体発光素子は
GaP結晶を用いた場合で従来と同様第２図に示す
ようにｎ型GaP結晶基板１１上に液相エピキシヤ
ル成長によりｎ型GaP層１１ａ及びＰ型GaP層１
２を順次形成してｐ−ｎ接合１３を構成して素子
本体を得たものである。そこで上述のようにして
得られた素子本体上に、Ｐ型層１２側に金薄層２
４を600Å程度蒸着し、この上にAu−Zn合金層２
４ａを2.5μｍ程度蒸着して、このAu−Zn形成層
内にZnが130μｇ/cm2程度含有するようにする。
なお従来と同様にｎ型GaP結晶板１１側にはAu
−Si合金層１５及びAu層１５ａを形成してい
る。この後に500℃程度のArなどの不活性雰囲気
中で５〜20分間熱処理を施して上記夫々の合金層
を合金化せしめてオーミツクコンタクトを得る。
る。この実施例において化合物半導体発光素子は
GaP結晶を用いた場合で従来と同様第２図に示す
ようにｎ型GaP結晶基板１１上に液相エピキシヤ
ル成長によりｎ型GaP層１１ａ及びＰ型GaP層１
２を順次形成してｐ−ｎ接合１３を構成して素子
本体を得たものである。そこで上述のようにして
得られた素子本体上に、Ｐ型層１２側に金薄層２
４を600Å程度蒸着し、この上にAu−Zn合金層２
４ａを2.5μｍ程度蒸着して、このAu−Zn形成層
内にZnが130μｇ/cm2程度含有するようにする。
なお従来と同様にｎ型GaP結晶板１１側にはAu
−Si合金層１５及びAu層１５ａを形成してい
る。この後に500℃程度のArなどの不活性雰囲気
中で５〜20分間熱処理を施して上記夫々の合金層
を合金化せしめてオーミツクコンタクトを得る。
このようにして得られたGaP発光素子のＰ型層
側の電極２４，２４ａは、接触抵抗Rsが30Ω以
下という良好なオーミツクコンタクトが得られて
おり、しかもリード線１４ｂのボンデング性も安
定であつた。なお当然ながらｎ型基板側の電極も
良好なオーミツクコンタクトが取られていた。
側の電極２４，２４ａは、接触抵抗Rsが30Ω以
下という良好なオーミツクコンタクトが得られて
おり、しかもリード線１４ｂのボンデング性も安
定であつた。なお当然ながらｎ型基板側の電極も
良好なオーミツクコンタクトが取られていた。
ところで上記実施例に用いる金薄層２４は、非
常に薄くても有効であり、例えば、Ｐ型GaP層に
100Å程度の厚さで付着していても効果は充分発
揮できる。即ち、Ｐ型GaP面に金が薄く付着する
ことにより、金とGaPが直ちに反応して、一部
Au−Ga合金が生成する。このためGaP結晶格子
中のGaの格子点に空孔が生成する。この後、Au
−Znが積層され、さらに熱処理を行うことによ
り、ZnとAuがGaP中に拡散するが、この際空孔
があるため拡散が容易となる。さらに空孔にZn
が位置することにより、オーミツク性が得られ
る。一方、ZnはAuと非常に合金化しやすく薄膜
においては、常温でも反応する。したがつてGaP
面にAuを先に付着しておくことにより、蒸着源
より飛来したZnは、Au面に到着するや直ちに合
金を生成する。この際一部Gaも合金化に寄与し
Au−Zn−Gaの三元合金を生成する。このため剥
離などは生じない。
常に薄くても有効であり、例えば、Ｐ型GaP層に
100Å程度の厚さで付着していても効果は充分発
揮できる。即ち、Ｐ型GaP面に金が薄く付着する
ことにより、金とGaPが直ちに反応して、一部
Au−Ga合金が生成する。このためGaP結晶格子
中のGaの格子点に空孔が生成する。この後、Au
−Znが積層され、さらに熱処理を行うことによ
り、ZnとAuがGaP中に拡散するが、この際空孔
があるため拡散が容易となる。さらに空孔にZn
が位置することにより、オーミツク性が得られ
る。一方、ZnはAuと非常に合金化しやすく薄膜
においては、常温でも反応する。したがつてGaP
面にAuを先に付着しておくことにより、蒸着源
より飛来したZnは、Au面に到着するや直ちに合
金を生成する。この際一部Gaも合金化に寄与し
Au−Zn−Gaの三元合金を生成する。このため剥
離などは生じない。
また上記実施例に用いた金−亜鉛合金層２４ａ
は、膜内にZnが130μｇ/cm2含有する層であつた
が20〜260μｇ/cm2含有する層であつてもよい。即
ち第３図の一点鎖線で示す如く膜内のZn濃度が
20〜260μｇ/cm2の領域であれば熱処理温度を460
〜550℃の範囲で選定することにより安定したオ
ーミツクコンタクトが得られる。又第３図の一点
鎖線に示すように20μｇ/cm2以下では熱処理温度
を変えてもオーミツクコンタクトが得られにく
く、さらにZn濃度が260μｇ/cm2以上となるとオ
ーミツクコンタクトが得られるが、第３図点線に
示すように熱処理温度を下げてもボンデング性が
悪くなる。なおAu−Zn合金層の膜厚が一定の
時、熱処理温度を上げるとオーミツクコンタクト
が得られやすく、逆に熱処理温度が高くなるとボ
ンデング性は低下する傾向にある。
は、膜内にZnが130μｇ/cm2含有する層であつた
が20〜260μｇ/cm2含有する層であつてもよい。即
ち第３図の一点鎖線で示す如く膜内のZn濃度が
20〜260μｇ/cm2の領域であれば熱処理温度を460
〜550℃の範囲で選定することにより安定したオ
ーミツクコンタクトが得られる。又第３図の一点
鎖線に示すように20μｇ/cm2以下では熱処理温度
を変えてもオーミツクコンタクトが得られにく
く、さらにZn濃度が260μｇ/cm2以上となるとオ
ーミツクコンタクトが得られるが、第３図点線に
示すように熱処理温度を下げてもボンデング性が
悪くなる。なおAu−Zn合金層の膜厚が一定の
時、熱処理温度を上げるとオーミツクコンタクト
が得られやすく、逆に熱処理温度が高くなるとボ
ンデング性は低下する傾向にある。
以上説明したように膜膜が2.5μｍにおいて第
３図から明らかなようにオーミツク性とボンデン
グ性とも満足するような領域の交差する一点鎖線
と点線の範囲内になるようなZn量処理温度を選
定する。即ちZn量が20〜260μｇ/cm2の範囲で熱
処理温度460〜550℃の組合せによりオーミツク性
とボンデング性が得られる。特に良好なオーミツ
ク接触及びボンデング性を示す部分は、第３図中
実線で囲まれた斜線領域の範囲内の時である。
３図から明らかなようにオーミツク性とボンデン
グ性とも満足するような領域の交差する一点鎖線
と点線の範囲内になるようなZn量処理温度を選
定する。即ちZn量が20〜260μｇ/cm2の範囲で熱
処理温度460〜550℃の組合せによりオーミツク性
とボンデング性が得られる。特に良好なオーミツ
ク接触及びボンデング性を示す部分は、第３図中
実線で囲まれた斜線領域の範囲内の時である。
またボンデング性に関しては、熱処理に際し
Au層においてAu−Zn−Gaの三元合金化がすすみ
熱処理時にGaが電極表面に折出するのを阻止
し、また同時にZnもGaによつて一部トラツプさ
れる。
Au層においてAu−Zn−Gaの三元合金化がすすみ
熱処理時にGaが電極表面に折出するのを阻止
し、また同時にZnもGaによつて一部トラツプさ
れる。
このためAuのリード線をボンデングした場
合、Au層がない場合に比べ著しく改善されほと
んど金属Au層にボンデングしたもの同程度のボ
ンデング性およびボンデング強度が得られる。
合、Au層がない場合に比べ著しく改善されほと
んど金属Au層にボンデングしたもの同程度のボ
ンデング性およびボンデング強度が得られる。
第１図は、従来のGaP発光素子用電極の形成方
法を説明するための構成断面図、第２図は本発明
の一実施例のGaP発光素子用電極の形成方法を説
明するための構成断面図、第３図は、本発明の作
用効果であるオーミツク性とボンデング性を説明
する曲線図である。 第２図において、１１はｎ型GaP結晶基板、１
１ａはｎ型GaP層、１２はｐ型GaP層、１３はｐ
−ｎ接合、２４は金薄層、２４ａはAu−Zn合金
層、１４ｂはリード線、１５はAu−Si合金層、
１５ａはAu層である。
法を説明するための構成断面図、第２図は本発明
の一実施例のGaP発光素子用電極の形成方法を説
明するための構成断面図、第３図は、本発明の作
用効果であるオーミツク性とボンデング性を説明
する曲線図である。 第２図において、１１はｎ型GaP結晶基板、１
１ａはｎ型GaP層、１２はｐ型GaP層、１３はｐ
−ｎ接合、２４は金薄層、２４ａはAu−Zn合金
層、１４ｂはリード線、１５はAu−Si合金層、
１５ａはAu層である。
Claims (1)
- １ ｎ型GaP層上にＰ型GaP層を形成して発光素
子本体を形成する工程と、前記Ｐ型GaP層上に金
薄層を形成する工程と、該工程により形成された
金薄層上に、膜厚が2.5μｍあたり亜鉛を20〜260
μｇ/cm2含む金−亜鉛合金を形成した後にアルゴ
ンまたは窒素雰囲気中で460〜550℃の温度領域で
熱処理を施してオーミツク接触と該形成層にリー
ド線ボンデイングする工程とを具備したことを特
徴とするGaP発光素子用電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6428978A JPS54156493A (en) | 1978-05-31 | 1978-05-31 | Forming method of compound semiconductor light emitting element electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6428978A JPS54156493A (en) | 1978-05-31 | 1978-05-31 | Forming method of compound semiconductor light emitting element electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54156493A JPS54156493A (en) | 1979-12-10 |
| JPS6262076B2 true JPS6262076B2 (ja) | 1987-12-24 |
Family
ID=13253916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6428978A Granted JPS54156493A (en) | 1978-05-31 | 1978-05-31 | Forming method of compound semiconductor light emitting element electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54156493A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022268599A1 (en) | 2021-06-24 | 2022-12-29 | Alfa Laval Corporate Ab | An arrangement handling purged alcohol-based fuel and a method therefor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531468A (en) * | 1976-06-25 | 1978-01-09 | Sharp Corp | Formation of semiconductor electrode |
-
1978
- 1978-05-31 JP JP6428978A patent/JPS54156493A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022268599A1 (en) | 2021-06-24 | 2022-12-29 | Alfa Laval Corporate Ab | An arrangement handling purged alcohol-based fuel and a method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54156493A (en) | 1979-12-10 |
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