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JP2000068528A - Contact between electrode and semiconductor, and manufacture thereof - Google Patents

Contact between electrode and semiconductor, and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2000068528A
JP2000068528A JP22037799A JP22037799A JP2000068528A JP 2000068528 A JP2000068528 A JP 2000068528A JP 22037799 A JP22037799 A JP 22037799A JP 22037799 A JP22037799 A JP 22037799A JP 2000068528 A JP2000068528 A JP 2000068528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor layer
semiconductor
band gap
interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP22037799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Geoffrey Duggan
ダガン ジェフリー
Barrow David
バロー デービッド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of JP2000068528A publication Critical patent/JP2000068528A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a Schottky barrier from existing when an electrode layer is directly formed on an III-V group semiconductor layer, and to provide a semiconductor element having excellent contact between the III-V group semiconductor layer and the electrode layer. SOLUTION: By arranging an inclined band gap layer 24 between an III-V group semiconductor layer 22 and an electrode layer 23, a more excellent state of contact is obtained between the above-mentioned semiconductor layer 22 and the electrode 23. The band gap of th inclined band gap layer 24 located on the interface of the III-V group semiconductor layer 22 is substantially equal to the band gap of the III-V group semiconductor layer. The band gap of the inclined band gap layer 24 decreases more away from the interface of the III-V group semiconductor layer, and the band gap substantially becomes zero or a negative value on the interface of the inclined band gap layer 24 and the electrode layer 23. By feeding the inclined band gap layer 24, formation of a Schottky barrier generated when the electrode layer 23 is directly formed on the III-V group semiconductor layer 22 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電極とIII−V
族半導体層との接触に関する。特に本発明は、金属電極
と、例えばGaNのようなIII族窒化物半導体層との
接触に関する。本発明はまた、そのような接触を形成す
る方法に関する。
The present invention relates to an electrode and a III-V
The contact with the group III semiconductor layer. In particular, the present invention relates to the contact of a metal electrode with a group III nitride semiconductor layer such as GaN. The invention also relates to a method for making such a contact.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、半導体層を金属層と接触
させたとき、金属と半導体との界面に電位障壁が形成さ
れる。この障壁はショットキー障壁と呼ばれている。
2. Description of the Related Art As is well known, when a semiconductor layer is brought into contact with a metal layer, a potential barrier is formed at the interface between the metal and the semiconductor. This barrier is called a Schottky barrier.

【0003】金属層1とn型GaAs層2との間のショ
ットキー障壁を、図1に示す。図1から理解できるよう
に、金属層1中のフェルミ準位は、GaAs層中のフェ
ルミ準位と同準位であり、GaAs層の伝導帯エッジと
価電子帯エッジは、金属層との界面付近で「曲折」す
る。図1では、「EC」と記した線が、伝導帯の下端
(即ち伝導帯エッジ)を表し、「EV」と記した線が価
電子帯の上端(即ち価電子帯エッジ)を表している。フ
ェルミ準位は「EF」で示している。
FIG. 1 shows a Schottky barrier between a metal layer 1 and an n-type GaAs layer 2. As can be understood from FIG. 1, the Fermi level in the metal layer 1 is the same as the Fermi level in the GaAs layer, and the conduction band edge and the valence band edge of the GaAs layer are at the interface with the metal layer. Make a turn around. In FIG. 1, the line labeled “E C ” represents the lower end of the conduction band (ie, conduction band edge), and the line labeled “E V ” represents the upper end of the valence band (ie, valence band edge). ing. The Fermi level is indicated by “E F ”.

【0004】金属層のフェルミ準位とGaAs層の伝導
帯エッジとが不連続であることによって、界面に電位障
壁が形成されるが、この障壁は半導体層のバンドギャッ
プの約半分の準位である。GaAs層によって形成され
るショットキー障壁の場合、電位障壁は約0.7eVと
なる。これはGaAsのバンドギャップが300Kにお
いて1.43eVだからである。
[0004] A potential barrier is formed at the interface due to the discontinuity between the Fermi level of the metal layer and the conduction band edge of the GaAs layer. This barrier has a level of about half the band gap of the semiconductor layer. is there. In the case of a Schottky barrier formed by a GaAs layer, the potential barrier is about 0.7 eV. This is because the band gap of GaAs is 1.43 eV at 300K.

【0005】III族窒化物は大きなバンドギャップを
有する。例えば、GaNのバンドギャップは3.5eV
である。金属とIII族窒化物層との接触は、通常大き
な抵抗を有するが、これは金属と半導体層との間に存在
する大きなショットキー障壁によるものである(電位障
壁は半導体バンドギャップの約半分の準位であるため、
ショットキー障壁は、GaAsの場合より大きくな
る)。この問題は、p型GaNへの接触を形成するとき
特に深刻なものとなる。これは、p型半導体中のフェル
ミ準位が価電子帯エッジに近いからである。
[0005] Group III nitrides have a large band gap. For example, the band gap of GaN is 3.5 eV
It is. Contact between the metal and the III-nitride layer typically has a large resistance due to the large Schottky barrier that exists between the metal and the semiconductor layer (the potential barrier is about half the semiconductor band gap). Level
The Schottky barrier is larger than in GaAs). This problem is particularly acute when making contacts to p-type GaN. This is because the Fermi level in the p-type semiconductor is close to the valence band edge.

【0006】金属と半導体との界面におけるショットキ
ー障壁による接触抵抗を低減しようとする試みが、これ
まで数多くなされてきた。その一つの方法を、金属とn
型GaAsとの界面の場合について、図2a、図2bお
よび図2cに示す。
[0006] There have been many attempts to reduce the contact resistance due to the Schottky barrier at the interface between the metal and the semiconductor. One way is to use metal and n
2a, 2b and 2c show the case of the interface with the GaAs.

【0007】まず、n型InAs層3を、金属層1に隣
接して配置する。n型InAsは、その伝導帯エッジに
固定されたフェルミ準位を有するので、金属層1との界
面で伝導帯に電位差がまったく存在せず、金属層1上に
良好なn型接触を形成する。これを図2aに示してい
る。
First, an n-type InAs layer 3 is arranged adjacent to the metal layer 1. Since n-type InAs has a Fermi level fixed at the conduction band edge, there is no potential difference in the conduction band at the interface with the metal layer 1 and a good n-type contact is formed on the metal layer 1. . This is shown in FIG. 2a.

【0008】しかし、もしn型GaAs層2を、n型I
nAs層3に隣接して配置すると、図2bに示すよう
に、InAs層3とGaAs層2との界面で伝導帯に不
連続が起こり得る。伝導帯エッジにおけるこの不連続を
除去するには、図2cに示すように、Ga1-XInXAs
層4を、InAs層3とGaAs層2との間に配置する
(本明細書では、以後Ga1-XInXAsを便宜上、総じ
て「GaInAs」と称し、他の3元化合物も同様に称
する)。GaInAs層4は傾斜バンドギャップを有す
る。即ちInAs層3との界面において、そのバンドギ
ャップがInAsのバンドギャップと一致する一方、G
aAs層2との界面において、そのバンドギャップがG
aAsのバンドギャップと一致する。この傾斜バンドギ
ャップにより、伝導帯における不連続が除去される。傾
斜バンドギャップは、GaInAs層が成長するとき
に、Inのモル分率を、GaAs層の界面でのx=0か
らInAs層3の界面でのx=1まで変化させることに
よって得られる。
However, if the n-type GaAs layer 2 is
When arranged adjacent to the nAs layer 3, as shown in FIG. 2b, discontinuity may occur in the conduction band at the interface between the InAs layer 3 and the GaAs layer 2. To remove this discontinuity at the conduction band edge, Ga 1-x In x As, as shown in FIG.
The layer 4 is disposed between the InAs layer 3 and the GaAs layer 2 (hereinafter, Ga 1-x In x As is referred to as “GaInAs” for convenience, and other ternary compounds are similarly referred to in the present specification. ). The GaInAs layer 4 has an inclined band gap. That is, while the band gap at the interface with the InAs layer 3 matches the band gap of InAs,
At the interface with the aAs layer 2, the band gap is G
It matches the band gap of aAs. This slant band gap eliminates discontinuities in the conduction band. The gradient band gap is obtained by changing the molar fraction of In from x = 0 at the interface of the GaAs layer to x = 1 at the interface of the InAs layer 3 when the GaInAs layer is grown.

【0009】上述のように、金属とIII族窒化物層と
の接触は通常高い抵抗を有する。特に、大抵の従来技術
による金属とGaNとの接触は、ショットキー障壁の高
さが高いことと、GaNに非常に高度なドーピングを施
すのが不可能であることから、オーミック接触を提供し
ない。この接触抵抗は、GaNのようなIII族窒化物
をベースにした青色発光の発光ダイオード(LED)お
よびレーザーダイオード(LD)の性能を限定する要因
の一つである。S.Nakamuraらが”Appl.
Phys.Lett”.72,211頁(1988)に
記述する青色LEDおよびLDは、波長397nmで約
4kA/cm2の閾値電流密度を有し、約5Vの閾値電
圧を有するが、これらのレーザーダイオードの性能は、
ショットキー障壁の存在による金属と半導体との接触で
の抵抗熱によって劣化する。
As mentioned above, the contact between the metal and the group III nitride layer usually has a high resistance. In particular, most prior art metal-to-GaN contacts do not provide ohmic contact due to the high height of the Schottky barrier and the inability to do very high doping of GaN. This contact resistance is one of the factors limiting the performance of blue-emitting light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) based on Group III nitrides such as GaN. S. Nakamura et al., "Appl.
Phys. Blue LED and LD describe the Lett ", pp .72,211 (1988), has a threshold current density of about 4 kA / cm 2 at a wavelength of 397 nm, it has a threshold voltage of about 5V, the performance of these laser diodes Is
Deterioration is caused by resistance heat at the contact between the metal and the semiconductor due to the presence of the Schottky barrier.

【0010】GaN層との接触を形成する公知の方法と
して他にも、適切な金属(クロム、ニッケル、金、チタ
ン、もしくは白金など)を用いるか、またはこれらの金
属二つ以上による合金を用いる方法がある。例えば、米
国特許第5,652,434号 は、p型GaNとの接
触を形成するのに金とニッケルとの合金を用いる方法を
開示している。ここでは、ニッケルがGaN層と接触面
を有し(in intimate contact)、
ニッケル層の上に金の層が形成される。この二つの金属
は、接触を形成する前に合金化され得るか、または個別
の層として堆積された後アニールされ得る。半導体層と
の接触を形成するためにそのような合金を使用すること
は、GaN系に限定されるものではなく、たとえばGa
Asなど他のIII−V族化合物との接触を形成するの
にも一般的に用いられてきた。合金接触は一般的に、単
一金属で形成された接触より低い接触抵抗を有するが、
単一金属で形成された接触よりプロセス工程を多く必要
とする。
Other known methods of making contact with the GaN layer include using a suitable metal (such as chromium, nickel, gold, titanium, or platinum), or using an alloy of two or more of these metals. There is a way. For example, US Pat. No. 5,652,434 discloses a method using an alloy of gold and nickel to make contact with p-type GaN. Here, the nickel has a contact surface with the GaN layer (in initial contact),
A gold layer is formed over the nickel layer. The two metals can be alloyed before forming the contact, or can be annealed after being deposited as separate layers. The use of such alloys to form contacts with semiconductor layers is not limited to GaN-based
It has also been commonly used to form contacts with other III-V compounds such as As. Alloy contacts generally have lower contact resistance than contacts formed of a single metal,
Requires more process steps than contacts made of a single metal.

【0011】大きな禁制帯ギャップを有する半導体層と
の低抵抗接触を、半導体層に形成する際の問題は、II
−VI族半導体材料で素子を製造する場合にも生じてい
た。解決法の一つが、F.Hieiらの ”Elect
ronic Letters” Vol.29,878
頁 (1993)において提案されており、これを図3
に示す。
A problem in forming a low-resistance contact with a semiconductor layer having a large band gap in the semiconductor layer is as follows.
This also occurs when the device is manufactured using a group VI semiconductor material. One solution is F. Hiei's "Elect"
onic Letters "Vol.29,878
Page (1993), which is shown in FIG.
Shown in

【0012】図3は、ZnTe/ZnSe多重量子井戸
(MQW)層6およびp型ZnTe層5を用いた、p型
ZnSe層7への接触における価電子帯構造を示してい
る。MQW層6における量子井戸の厚さは、ZnTe層
5から遠ざかるにつれ減少するので、各量子井戸はZn
Te層5の伝導帯エッジのエネルギーにほぼ等しいエネ
ルギーで束縛エネルギー準位を備える。キャリヤは、M
QW層6中の量子井戸の束縛状態を介した共振トンネル
プロセスによって、ZnSe層7に注入され得る。
FIG. 3 shows a valence band structure in contact with the p-type ZnSe layer 7 using the ZnTe / ZnSe multiple quantum well (MQW) layer 6 and the p-type ZnTe layer 5. Since the thickness of the quantum well in the MQW layer 6 decreases as the distance from the ZnTe layer 5 increases, each quantum well has a thickness of Zn.
The Te layer 5 has a binding energy level at an energy substantially equal to the energy of the conduction band edge. Carrier is M
It can be implanted into the ZnSe layer 7 by a resonant tunneling process through the bound state of the quantum well in the QW layer 6.

【0013】図3に示すような接触をGaN層に形成す
るのは実質的困難を伴う。これは多量子井戸構造が(I
nGa)N層を含む必要があるからである。(InG
a)N層はGaNと同じ基板温度では成長しないので、
成長中に基板温度を繰り返し変化させる必要があるが、
これを正確に行うのは困難である。
Forming a contact as shown in FIG. 3 in a GaN layer involves substantial difficulties. This is because the multiple quantum well structure has (I
This is because it is necessary to include an nGa) N layer. (InG
a) Since the N layer does not grow at the same substrate temperature as GaN,
It is necessary to repeatedly change the substrate temperature during growth,
It is difficult to do this accurately.

【0014】加えて、図3に示す接触は、異なった層が
実質的に等しいエネルギーを有する制限された準位(c
onfined level)に依存している。図3に
示すタイプの接触をGaN層に形成する際にこれを得る
には、層のInモル分率(および層幅)を非常に厳密に
制御する必要があるが、これは実質的に達成困難であ
る。
In addition, the contact shown in FIG. 3 is such that the different layers have a limited level (c
dependent level). Obtaining this when making contacts of the type shown in FIG. 3 in a GaN layer requires very tight control of the In mole fraction (and layer width) of the layer, which is substantially achieved. Have difficulty.

【0015】米国特許第5,366,927号では、p
型ZnSe層との接触を形成するのにHgSe層を使う
ことを開示している。この特許はまた、HgSe層とZ
nSe層との間に傾斜バンドギャップZn(Te,S
e)層または傾斜バンドギャップ(Zn,Hg)Se層
を設けることを開示している。傾斜バンドギャップ層
は、図2a、図2bおよび図2cに示したのと同様の方
法で、接触抵抗を低減する。この特許は、HgSe層、
傾斜バンドギャップ層、およびZnSe層の格子を整合
させるべきであると教示している。
In US Pat. No. 5,366,927, p
It discloses the use of an HgSe layer to make contact with a type ZnSe layer. This patent also discloses that the HgSe layer and the Z
An inclined band gap Zn (Te, S
e) or providing a graded bandgap (Zn, Hg) Se layer. The graded bandgap layer reduces contact resistance in a manner similar to that shown in FIGS. 2a, 2b and 2c. This patent describes a HgSe layer,
It teaches that the lattices of the graded bandgap layer and the ZnSe layer should be matched.

【0016】米国特許第5,670,798号は、Ga
N層と(AlGa)Nクラッド層との間の電子注入およ
び正孔注入を向上させるため、傾斜バンドギャップ(A
lGa)N層を用いることを開示している。傾斜バンド
ギャップ層を用いなければGaN/(AlGa)N界面
にヘテロ障壁が存在するが、この傾斜バンドギャップ層
は、この障壁を「曖昧にする」のに用いられる。この傾
斜バンドギャップ層は、素子のGaN層と金属接触との
間の抵抗をいずれにしろ低減しない。
US Pat. No. 5,670,798 discloses Ga
In order to improve electron injection and hole injection between the N layer and the (AlGa) N cladding layer, a gradient band gap (A
It discloses the use of an lGa) N layer. Without a graded bandgap layer, there is a heterobarrier at the GaN / (AlGa) N interface, which is used to "obscure" the barrier. This graded bandgap layer does not reduce the resistance between the GaN layer of the device and the metal contacts anyway.

【0017】米国特許第5,679,965号は、p型
AlN層とp型GaN層との間に傾斜バンドギャップ層
あるいはMQW層を設けることを開示している。この傾
斜バンドギャップ層は、これらの層間でのヘテロ接合帯
オフセット(heterojunction band
offset)を低減または除去するのに用いられ、
金属接触層と半導体層との間の抵抗を低減するものでは
ない。
US Pat. No. 5,679,965 discloses providing a graded bandgap layer or MQW layer between a p-type AlN layer and a p-type GaN layer. The graded bandgap layer provides a heterojunction band offset between these layers.
offset) is used to reduce or eliminate
It does not reduce the resistance between the metal contact layer and the semiconductor layer.

【0018】接触抵抗の低減を試みる従来技術をさらに
図4に示す。これはN.E.Linらの ”Appl
ied Physics Letters” Vol.
64,2557頁(1994)に基づく。この従来技術
素子では、InN層とGaN層とを交互に含む短周期超
格子(SPS)層8が、金属接触層9とGaN半導体層
10との間に設けられている。これもまた、異なる基板
温度で異なる層を成長させる必要という難点があり、成
長プロセスが複雑となる。
FIG. 4 shows a conventional technique for reducing the contact resistance. This is N. E. FIG. Lin's "Appl"
ied Physics Letters "Vol.
64, 2557 (1994). In this prior art device, a short-period superlattice (SPS) layer 8 including alternating InN layers and GaN layers is provided between a metal contact layer 9 and a GaN semiconductor layer 10. This again has the disadvantage that different layers must be grown at different substrate temperatures, complicating the growth process.

【0019】米国特許第5,689,123号は、II
I−V族砒化窒化物材料系が、可視波長全域にわたって
発色可能なLEDの製造に適していることを示唆してい
る。これらのLED動作の基本原理を、図5を参照して
示す。図5にはいくつかの半導体化合物のバンドギャッ
プエネルギーを示している。
US Pat. No. 5,689,123 describes II
It suggests that the group IV arsenide nitride material system is suitable for producing LEDs capable of coloring over the entire visible wavelength range. The basic principle of the operation of these LEDs is shown with reference to FIG. FIG. 5 shows band gap energies of some semiconductor compounds.

【0020】図5は、窒素に対する砒素の割合によるG
a(As、N)のバンドギャップの強いそり(bowi
ng)が変化することを示している。実際、このバンド
ギャップは大部分においてネガティブであり、このこと
は3元化合物が半金属の性質を有することを示してい
る。図5から理解できるように、窒素に対する砒素の割
合を小さい値にすると、バンドギャップは急速に変化
し、0から約3.5eV(この値は青からあい色の放射
に対応する)の範囲を有する。米国特許第5,689,
123号は、0から3.5eVのいずれかの値のバンド
ギャップを達成するためには、この範囲にあるGa(A
s、N)を用いることを示唆している。
FIG. 5 is a graph showing G according to the ratio of arsenic to nitrogen.
a (As, N) sled with a strong band gap (bowi)
ng) changes. In fact, this band gap is largely negative, indicating that the ternary compound has semimetallic properties. As can be seen from FIG. 5, as the ratio of arsenic to nitrogen decreases, the bandgap changes rapidly, ranging from 0 to about 3.5 eV (corresponding to blue to pale emission). Have. U.S. Pat. No. 5,689,
No. 123 requires Ga (A) in this range to achieve a band gap of any value from 0 to 3.5 eV.
s, N).

【0021】Kondowらの ”Japanese
Journal of Applied Physi
cs”Vol.33,L1056頁(1994)もま
た、III−V族砒化窒化物材料系を用いることを示唆
している。しかしながら、ここでは小さな窒素モル分率
を有する材料を使用して、これで、1.3μmから1.
5μm波長域で動作するが、GaAs基板と格子整合す
る(InGa)(AsN)レーザーダイオードを得るこ
とを示唆している。
Kondow et al., "Japanese"
Journal of Applied Physi
cs ", Vol. 33, L1056 (1994), also suggests using a III-V group arsenide nitride material system. And from 1.3 μm to 1.
It is suggested that an (InGa) (AsN) laser diode operating in the 5 μm wavelength range but lattice matched to the GaAs substrate is obtained.

【0022】従来の(InGa)Nレーザーダイオード
は、例えば、S.NakamuraおよびG.Faso
lの ”The Blue Laser Diod
e”,Springer,1997、に説明されてい
る。これら公知のレーザーダイオードの例は、図10お
よび図11に示されている。
A conventional (InGa) N laser diode is disclosed in, for example, S.M. Nakamura and G.M. Faso
1 "The Blue Laser Diode
e ", Springer, 1997. Examples of these known laser diodes are shown in FIGS.

【0023】図10は、サファイア基板12上に成長さ
せた(InGa)Nレーザーダイオードを示している。
GaNバッファ層13が基板12上に成長し、n型Ga
N層14がバッファ層13上に成長している。n型Ga
N層は厚さが低減された部分を有し、n型電極11はこ
の厚さ低減部に形成される。
FIG. 10 shows an (InGa) N laser diode grown on a sapphire substrate 12.
A GaN buffer layer 13 is grown on the substrate 12 and n-type Ga
An N layer 14 is grown on the buffer layer 13. n-type Ga
The N layer has a reduced thickness portion, and the n-type electrode 11 is formed in the reduced thickness portion.

【0024】n型GaNの厚さが低減されていない部分
上には、n型(InGa)N層15、n型(AlGa)
N層16、n型GaN層17、(InGa)N量子井戸
活性層18、p型(AlGa)N層19、p型GaN層
20、p型(AlGa)N層21、およびp型GaNキ
ャップ層22が順次成長する。最後に、p型GaN層2
2上にp型電極23が配置される。
On the portion where the thickness of the n-type GaN is not reduced, the n-type (InGa) N layer 15 and the n-type (AlGa)
N layer 16, n-type GaN layer 17, (InGa) N quantum well active layer 18, p-type (AlGa) N layer 19, p-type GaN layer 20, p-type (AlGa) N layer 21, and p-type GaN cap layer 22 grow sequentially. Finally, the p-type GaN layer 2
2, a p-type electrode 23 is arranged.

【0025】従って、図10のLDにおいては、n型電
極11およびp型電極23はともにGaN層上に配置さ
れているので、大きなショットキー障壁が両電極に形成
されることが理解され得る。
Therefore, in the LD of FIG. 10, since both the n-type electrode 11 and the p-type electrode 23 are arranged on the GaN layer, it can be understood that a large Schottky barrier is formed on both electrodes.

【0026】別の従来技術を用いた(InGa)Nレー
ザーダイオードを図11に示す。これは、炭化珪素(S
iC)基板12’上に成長し、n型電極11が基板1
2’の下に形成されるという点で、図10に示したレー
ザーダイオードと異なる。図11に示すレーザーダイオ
ードのn型電極11は、GaN層上に配置されていない
が、p型電極23はp型GaN層22上に配置されてお
り、これによってショットキー障壁がp型電極23とp
型GaN層22の間に形成される(電極をp型GaN層
上に配置したとき、上述のように大きな電位障壁が形成
される)。
FIG. 11 shows another conventional (InGa) N laser diode. This is because silicon carbide (S
iC) Growing on substrate 12 'and n-type electrode 11
It differs from the laser diode shown in FIG. 10 in that it is formed below 2 '. Although the n-type electrode 11 of the laser diode shown in FIG. 11 is not arranged on the GaN layer, the p-type electrode 23 is arranged on the p-type GaN layer 22 so that the Schottky barrier is reduced to the p-type electrode 23. And p
(When an electrode is arranged on the p-type GaN layer, a large potential barrier is formed as described above).

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記を鑑み
て達成されたものであり、その目的は、傾斜バンドギャ
ップ層を、III−V族半導体層と電極層との間に配置
することにより、電極層がIII−V族半導体層上に直
接形成された場合に生じるショットキー障壁を防ぎ、I
II−V族半導体層と電極層との間により優れた接触を
得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been achieved in view of the above, and an object of the present invention is to dispose an inclined band gap layer between a III-V semiconductor layer and an electrode layer. As a result, the Schottky barrier generated when the electrode layer is formed directly on the III-V semiconductor layer is prevented,
It is to obtain better contact between the II-V semiconductor layer and the electrode layer.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明による半導体素子
は、第1半導体層と、該第1半導体層上に配置された第
2半導体層と、該第2半導体層上に配置された電極層と
を備え、該第2半導体層が傾斜バンドギャップを有し、
該バンドギャップが、第1半導体層と第2半導体層との
界面から遠ざかるにつれて減少し、該第1半導体層が、
III−V族半導体の層であり、それにより上記目的が
達成される。
A semiconductor device according to the present invention comprises a first semiconductor layer, a second semiconductor layer disposed on the first semiconductor layer, and an electrode layer disposed on the second semiconductor layer. Wherein the second semiconductor layer has an inclined band gap,
The band gap decreases as the distance from the interface between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer decreases, and the first semiconductor layer has
A layer of a III-V semiconductor, which achieves the above objects.

【0029】前記第2半導体層が、III−V族半導体
の層であってもよい。
The second semiconductor layer may be a III-V semiconductor layer.

【0030】前記第2半導体層の前記バンドギャップ
は、該第2半導体層と前記電極層との界面において、実
質的に零または負の値であってもよい。
The band gap of the second semiconductor layer may be substantially zero or a negative value at an interface between the second semiconductor layer and the electrode layer.

【0031】前記第2半導体層の前記バンドギャップ
は、該第2半導体層と前記第1半導体層の界面におい
て、実質的に該第1半導体層のバンドギャップに等しく
てもよい。
[0031] The band gap of the second semiconductor layer may be substantially equal to the band gap of the first semiconductor layer at an interface between the second semiconductor layer and the first semiconductor layer.

【0032】前記第1半導体層がIII族窒化物であっ
てもよい。
[0032] The first semiconductor layer may be a group III nitride.

【0033】前記第1半導体層がGaNであってもよ
い。
[0033] The first semiconductor layer may be GaN.

【0034】前記第2半導体層がGaAs1-XXであっ
てもよい。
[0034] The second semiconductor layer may be a GaAs 1-X N X.

【0035】前記xは、前記第2半導体層と前記電極と
の界面において、約0.8に等しい。 前記第2半導体
層がGaP1-yyであってもよい。
The x is equal to about 0.8 at the interface between the second semiconductor layer and the electrode. The second semiconductor layer may be a GaP 1-y N y.

【0036】前記yは、前記第2半導体層と前記電極と
の界面において、実質的に0.75に等しくてもよい。
[0036] The y may be substantially equal to 0.75 at the interface between the second semiconductor layer and the electrode.

【0037】前記第2半導体層の厚さは、約10nmと
約200nmとの間であってもよい。
[0037] The thickness of the second semiconductor layer may be between about 10 nm and about 200 nm.

【0038】前記第1半導体層がGaAs層であっても
よい。
[0038] The first semiconductor layer may be a GaAs layer.

【0039】前記第2半導体層がGaAs1-XXであっ
てもよい。
[0039] The second semiconductor layer may be GaAs 1-X N X.

【0040】前記xは、前記第2半導体層と前記電極層
との界面において、約0.1であってもよい。
[0040] The x may be about 0.1 at an interface between the second semiconductor layer and the electrode layer.

【0041】前記第2半導体層の厚さは、約20nmと
約100nmとの間であってもよい。
[0041] The thickness of the second semiconductor layer may be between about 20 nm and about 100 nm.

【0042】前記第1半導体層が、ドーピングを施され
たp型であってもよい。
[0042] The first semiconductor layer may be doped p-type.

【0043】前記第1半導体層が、ドーピングを施され
たn型であってもよい。
[0043] The first semiconductor layer may be doped n-type.

【0044】前記素子が発光ダイオードであってもよ
い。
The device may be a light emitting diode.

【0045】前記素子がレーザーダイオードであっても
よい。
[0045] The element may be a laser diode.

【0046】前記第2半導体層の第1の部分は、第1の
厚さを有し、該第2半導体層の第2の部分は、該第1の
厚さより厚い第2の厚さを有し、前記電極層は、該第2
半導体層の該第1の部分上に配置され、該素子は、該第
2半導体層の該第2の部分に配置された、第3の半導体
層をさらに備え、該第2半導体層の前記バンドギャップ
は、該第2半導体層と該第1半導体層との界面におい
て、前記第1半導体層のバンドギャップに実質的に等し
く、該第2半導体層の該バンドギャップは、該第2半導
体層の該第1の部分と該電極層との界面において、実質
的に零または負の値であり、該第2半導体層の該バンド
ギャップは、該第2半導体層の該第2の部分と前記第3
半導体層との界面において、該第3半導体層のバンドギ
ャップに実質的に等しくてもよい。
The first portion of the second semiconductor layer has a first thickness, and the second portion of the second semiconductor layer has a second thickness greater than the first thickness. And the electrode layer comprises the second
Disposed on the first portion of the semiconductor layer, the device further comprising a third semiconductor layer disposed on the second portion of the second semiconductor layer, wherein the band of the second semiconductor layer A gap is substantially equal to a band gap of the first semiconductor layer at an interface between the second semiconductor layer and the first semiconductor layer, and the band gap of the second semiconductor layer is equal to a band gap of the second semiconductor layer. At the interface between the first portion and the electrode layer, the band gap of the second semiconductor layer is substantially zero or a negative value, and the band gap of the second semiconductor layer is substantially equal to the negative value. 3
At the interface with the semiconductor layer, it may be substantially equal to the band gap of the third semiconductor layer.

【0047】前記第1半導体層および前記第3半導体層
は、同じ半導体材料から形成されてもよい。
[0047] The first semiconductor layer and the third semiconductor layer may be formed of the same semiconductor material.

【0048】本発明による第1半導体層への電気的接触
を形成する方法は、該第1半導体層がIII−V族半導
体層であり、該第1半導体層上に第2半導体層を配置す
る工程と、該第2半導体層上に電極層を配置する工程と
を包含し、該第2半導体層は、該第2半導体層と該第1
半導体層との界面から遠ざかるにつれ、バンドギャップ
が低減するように形成することにより上記目的が達成さ
れる。
A method for forming an electrical contact to a first semiconductor layer according to the present invention is characterized in that the first semiconductor layer is a III-V semiconductor layer and a second semiconductor layer is disposed on the first semiconductor layer. And arranging an electrode layer on the second semiconductor layer, wherein the second semiconductor layer includes the second semiconductor layer and the first semiconductor layer.
The above object is achieved by forming the structure so that the band gap decreases as the distance from the interface with the semiconductor layer increases.

【0049】以下作用について説明する。The operation will be described below.

【0050】本発明の第1の局面は、第1半導体層と、
第1半導体層上に配置された第2半導体層と、第2半導
体層上に配置された電極層とを有し、第2半導体が傾斜
バンドギャップを有し、このバンドギャップが第1半導
体層と第2半導体層との界面から遠ざかるにつれて減少
し、第1半導体層がIII−V族半導体の層である、半
導体素子を提供することである。第2半導体層もIII
−V族半導体であり得る。
According to a first aspect of the present invention, a first semiconductor layer includes:
A second semiconductor layer disposed on the first semiconductor layer; and an electrode layer disposed on the second semiconductor layer, wherein the second semiconductor has an inclined band gap, and the band gap is a first semiconductor layer. To provide a semiconductor device, wherein the first semiconductor layer is a layer of a group III-V semiconductor, decreasing as the distance from the interface between the semiconductor layer and the second semiconductor layer increases. The second semiconductor layer is also III
-V group semiconductor.

【0051】第2半導体層に傾斜バンドギャップを提供
することで、第1半導体層上に直接電極層を配置した際
に発生するショットキー障壁の形成を防ぐか、または形
成されるあらゆる電位障壁の高さを少なくとも低減す
る。これにより接触抵抗が低減されるので、素子の動作
中に発生する熱を低減する。合金接触を形成するのに必
要な、合金化またはアニールの工程は削除される。
Providing the second semiconductor layer with an inclined band gap prevents the formation of a Schottky barrier generated when the electrode layer is directly disposed on the first semiconductor layer, or prevents any potential barrier formed from being formed. Reduce height at least. This reduces contact resistance, thereby reducing heat generated during operation of the device. The alloying or annealing steps required to form the alloy contacts are eliminated.

【0052】第2半導体層のバンドギャップは、第2半
導体層と電極層との界面では、実質的に零または負の値
になり得る。第2半導体層のバンドギャップは、第2半
導体層と第1半導体層との界面では、実質的に第1半導
体層のバンドギャップと等しくなり得る。図6aは、こ
の場合の金属とGaN層との接触を示したバンドギャッ
プ模式図であり、図6bは、図6aの接触における電流
電圧特性を示した模式図である。図1に示した電位障壁
は除去され、電流電圧特性は、この接触がオーミック接
触であることを示す直線特性である。
The band gap of the second semiconductor layer can be substantially zero or a negative value at the interface between the second semiconductor layer and the electrode layer. The band gap of the second semiconductor layer may be substantially equal to the band gap of the first semiconductor layer at the interface between the second semiconductor layer and the first semiconductor layer. FIG. 6A is a schematic diagram of a band gap showing contact between the metal and the GaN layer in this case, and FIG. 6B is a schematic diagram showing current-voltage characteristics in the contact of FIG. 6A. The potential barrier shown in FIG. 1 is removed, and the current-voltage characteristics are linear characteristics indicating that the contact is an ohmic contact.

【0053】第1半導体層は、III族窒化物でもよい
し、GaNでもよい。後者の場合、第2半導体層はGa
As1-XXでもよい。これにより、GaN層に低抵抗の
オーミック接触が形成される。
The first semiconductor layer may be a group III nitride or GaN. In the latter case, the second semiconductor layer is Ga
As 1-X N X may be used. As a result, a low-resistance ohmic contact is formed in the GaN layer.

【0054】xの値は、第2半導体層と電極との界面で
は、0.8にほぼ等しくあり得る。このことは、第2半
導体層のバンドギャップが、電極と第2半導体層との界
面において、ほぼ零であることを意味する。図7(米国
特許第5,689,123号より)にこのことが示され
ており、GaAs1-XXのバンドギャップが窒素モル分
率(x)に依存することが分かる。
The value of x may be substantially equal to 0.8 at the interface between the second semiconductor layer and the electrode. This means that the band gap of the second semiconductor layer is almost zero at the interface between the electrode and the second semiconductor layer. This is shown in FIG. 7 (from US Pat. No. 5,689,123), which shows that the band gap of GaAs 1-X N X depends on the nitrogen mole fraction (x).

【0055】第2半導体層はまた、GaP1-yyであっ
てもよい。この場合も、GaN層に低抵抗オーミック接
触を形成し得る。
[0055] The second semiconductor layer may also be GaP 1-y N y . Also in this case, a low-resistance ohmic contact can be formed in the GaN layer.

【0056】yの値は、第2半導体層と電極との界面で
は、0.75にほぼ等しくあり得る。このことは、第2
半導体層のバンドギャップが、電極と第2半導体層との
界面において、ほぼ零であることを意味する。
The value of y can be substantially equal to 0.75 at the interface between the second semiconductor layer and the electrode. This is the second
This means that the band gap of the semiconductor layer is substantially zero at the interface between the electrode and the second semiconductor layer.

【0057】第2半導体層の厚さは、約10nmから約
200nmの間であり得る。この範囲の厚さは、第2半
導体層の組成が徐々に変化していることを意味し、それ
により、転位が第2半導体層に導入される見込みはな
い。
[0057] The thickness of the second semiconductor layer can be between about 10 nm and about 200 nm. A thickness in this range means that the composition of the second semiconductor layer is gradually changing, so that dislocations are unlikely to be introduced into the second semiconductor layer.

【0058】第1半導体層はGaAs層であってもよ
い。この場合、第2半導体層はGaAs1-XX層であっ
てもよい。これにより、GaAs層に低抵抗オーミック
接触が形成され得る。図2cに示した従来技術による接
触と比べて、必要とされる層は一つ少なく、これにより
成長プロセスが単純化される。
The first semiconductor layer may be a GaAs layer. In this case, the second semiconductor layer may be a GaAs 1-x N x layer. Thereby, a low-resistance ohmic contact can be formed in the GaAs layer. Compared to the prior art contact shown in FIG. 2c, one less layer is required, which simplifies the growth process.

【0059】xの値は、第2半導体層と電極との界面
で、約0.1であり得る。このことは、第2半導体層の
バンドギャップが、電極と第2半導体層との間の界面で
およそ零であることを意味する。
The value of x can be about 0.1 at the interface between the second semiconductor layer and the electrode. This means that the band gap of the second semiconductor layer is approximately zero at the interface between the electrode and the second semiconductor layer.

【0060】第2半導体層の厚さは、約20nmと約1
00nmとの間であり得る。この範囲の厚さは、第2半
導体層の組成が徐々に変化していることを意味し、それ
により、転位が第2半導体層に導入される見込みはな
い。
The thickness of the second semiconductor layer is about 20 nm and about 1
00 nm. A thickness in this range means that the composition of the second semiconductor layer is gradually changing, so that dislocations are unlikely to be introduced into the second semiconductor layer.

【0061】第1半導体層はドーピングを施されたp
型、またはドーピングを施されたn型であり得る。
The first semiconductor layer is doped p
Or doped n-type.

【0062】半導体素子は、発光ダイオード、またはレ
ーザーダイオードであり得る。
The semiconductor device can be a light emitting diode or a laser diode.

【0063】第2半導体層の第1の部分は、第1の厚さ
を有し、第2半導体層の第2の部分は、第1の厚さより
厚い第2の厚さを有し得、電極層は第2半導体層の第1
の部分上に配置され、素子はさらに第2半導体層の第2
の部分上に第3半導体層を含み得、第2半導体層のバン
ドギャップは、第2半導体層と第1半導体層との界面に
おいて、第1半導体層のバンドギャップに実質的に等し
くあり得、第2半導体層のバンドギャップは、第2半導
体層の第1の部分と電極層との界面において、実質的に
零または負の値であり得、第2半導体層のバンドギャッ
プは、第2半導体層の第2の部分と第3半導体層との界
面において、第3半導体層のバンドギャップに実質的に
等しくあり得る。第1半導体層および第3半導体層は、
同じ半導体材料から形成されてもよい。これにより、本
発明を、以下に説明するように図11に示す従来技術レ
ーザーダイオードのn型電極とn型GaN層との間の接
触に適用することができる。
[0063] A first portion of the second semiconductor layer may have a first thickness, a second portion of the second semiconductor layer may have a second thickness greater than the first thickness, The electrode layer is the first of the second semiconductor layers.
The element is further disposed on a portion of the second semiconductor layer.
May include a third semiconductor layer on a portion of the second semiconductor layer, wherein a band gap of the second semiconductor layer may be substantially equal to a band gap of the first semiconductor layer at an interface between the second semiconductor layer and the first semiconductor layer; The band gap of the second semiconductor layer may be substantially zero or a negative value at the interface between the first portion of the second semiconductor layer and the electrode layer, and the band gap of the second semiconductor layer may be At the interface between the second portion of the layer and the third semiconductor layer, it may be substantially equal to the band gap of the third semiconductor layer. The first semiconductor layer and the third semiconductor layer include:
It may be formed from the same semiconductor material. This allows the present invention to be applied to the contact between the n-type electrode and the n-type GaN layer of the prior art laser diode shown in FIG. 11 as described below.

【0064】本発明の第2の局面は、第1半導体層に電
気的接触を形成する方法であって、第1半導体層がII
I−V族半導体の層であり、この方法が第2半導体層を
第1半導体層上に配置し、電極層を第2半導体層上に配
置することを含み、第2半導体層が、第2半導体層と第
1半導体層の界面から遠ざかるにつれて、そのバンドギ
ャップが低減するよう形成される方法を提供することで
ある。
A second aspect of the present invention is a method for forming an electrical contact with a first semiconductor layer, the method comprising:
A layer of an IV group semiconductor, the method comprising disposing a second semiconductor layer on the first semiconductor layer and disposing an electrode layer on the second semiconductor layer, wherein the second semiconductor layer comprises a second semiconductor layer. It is an object of the present invention to provide a method in which the band gap is reduced as the distance from the interface between the semiconductor layer and the first semiconductor layer increases.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態
を、添付した図面を参照しながら、例示する実施例によ
って詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0066】本発明の第1の実施形態を図12に示す。
これはサファイア基板上に成長した(InGa)Nレー
ザーダイオードを示している。このLDは図10に示し
たレーザーダイオードに類似のものであるが、p型Ga
N層22とp型電極23との間に、p型Ga(As,
N)傾斜バンドギャップ層24が配置されている。この
Ga(As,N)層24は、GaN層22との界面にお
けるGaNのバンドギャップ付近から、p型電極23と
の界面において零近くまたは負の値にまで、単調に変化
するバンドギャップを有する。p型電極23との界面に
おいて、傾斜バンドギャップ層24のバンドギャップが
零であり、GaN層22との界面においてGaNのバン
ドギャップに等しい場合、傾斜バンドギャップ層24と
p型GaN層22のバンド構造は、図6aのようにな
る。
FIG. 12 shows a first embodiment of the present invention.
This shows an (InGa) N laser diode grown on a sapphire substrate. This LD is similar to the laser diode shown in FIG.
Between the N layer 22 and the p-type electrode 23, p-type Ga (As,
N) An inclined band gap layer 24 is provided. The Ga (As, N) layer 24 has a monotonically changing band gap from near the GaN band gap at the interface with the GaN layer 22 to near zero or a negative value at the interface with the p-type electrode 23. . When the band gap of the gradient band gap layer 24 at the interface with the p-type electrode 23 is zero and equal to the band gap of GaN at the interface with the GaN layer 22, the band of the gradient band gap layer 24 and the p-type GaN layer 22 The structure is as shown in FIG.

【0067】Ga(As,N)傾斜バンドギャップ層に
おいて、零バンドギャップを得るには、傾斜バンドギャ
ップ層24の窒素モル分率を、p型GaN層22との界
面における値1から、約0.8に低減する必要がある。
これは、例えば、有機金属化学蒸着(MOCVD)法、
分子線エピタキシ(MBE)法、または気体原料(ga
s source)分子線エピタキシ(GSMBE)法
など、従来の任意のエピタキシャル成長技術を用いても
行うことができる。
In order to obtain a zero band gap in the Ga (As, N) gradient band gap layer, the nitrogen mole fraction of the gradient band gap layer 24 is set to about 0 from the value 1 at the interface with the p-type GaN layer 22. .8.
This includes, for example, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD),
Molecular beam epitaxy (MBE) or gaseous feed (ga
It can also be performed using any conventional epitaxial growth technique such as a s source molecular beam epitaxy (GSMBE) method.

【0068】図8は、GaAs1-XXの格子定数が窒素
モル分率xに依存することを示している(米国特許第
5,689,123号より)。これは、xが1.0から
0.8に減少するにつれて、GaAs1-XXのウルツ鉱
型格子定数が約3.15Åから約3.35Åまで増加す
る、即ち約6.4%増加することを示している。
FIG. 8 shows that the lattice constant of GaAs 1-X N X depends on the nitrogen mole fraction x (from US Pat. No. 5,689,123). This means that as x decreases from 1.0 to 0.8, the wurtzite lattice parameter of GaAs 1-X N X increases from about 3.15 ° to about 3.35 °, or about 6.4% increase. It indicates that you want to.

【0069】バンドギャップの傾斜は直線的である必要
はない。
The slope of the band gap need not be linear.

【0070】傾斜バンドギャップ層の組成は、可能な限
り徐々に変化していることが好適である。これは、傾斜
バンドギャップ層に転位またはその他の結晶欠陥が生じ
る危険を最小限にとどめるためである。傾斜層が、厚さ
約10nmから約200nmの間で実現できれば、この
厚さは転位を回避するのに好適である。
It is preferable that the composition of the gradient band gap layer is changed as gradually as possible. This is to minimize the risk of dislocations or other crystal defects in the graded bandgap layer. If the graded layer can be realized with a thickness between about 10 nm and about 200 nm, this thickness is suitable for avoiding dislocations.

【0071】図12に示したレーザーダイオードはp型
Ga(As,N)傾斜バンドギャップ層24を有する
が、同様の効果は、p型GaN層22とp型電極23と
の間に、p型Ga(P,N)傾斜バンドギャップを用い
ることでも成し遂げられ得る。これを図9に示す(米国
特許第5,689,123号より)。図9には、GaP
1-XXによるバンドギャップが窒素モル分率xに依存す
ることが示されている。Ga(P,N)傾斜バンドギャ
ップ層を用いる場合もまた、傾斜バンドギャップ層にお
ける転位の発生を阻止するのに、約10nmと約200
nmとの間の厚さであればよい。
The laser diode shown in FIG.
It has a Ga (As, N) gradient band gap layer 24
However, the same effect is obtained by the p-type GaN layer 22 and the p-type electrode 23.
Using a p-type Ga (P, N) gradient band gap
It can also be achieved by doing This is shown in FIG. 9 (US
(From Patent No. 5,689,123). FIG. 9 shows GaP
1-XNXBand gap depends on nitrogen mole fraction x
Is shown. Ga (P, N) inclined band gear
In the case where a top layer is used,
About 10 nm and about 200 nm
The thickness may be between 10 nm and 10 nm.

【0072】Ga(P,N)層で零バンドギャップを達
成するには、p型電極23との界面における燐モル分率
が、約0.25(すなわち、窒素モル分率が0.75)
でなければならない(p型GaN層22との界面におい
ては、窒素モル分率が1であることに対応して、燐モル
分率は零である)。
In order to achieve a zero band gap in the Ga (P, N) layer, the phosphorus mole fraction at the interface with the p-type electrode 23 is about 0.25 (that is, the nitrogen mole fraction is 0.75).
(At the interface with the p-type GaN layer 22, the phosphorus mole fraction is zero, corresponding to a nitrogen mole fraction of one).

【0073】本発明の第2の実施形態を図13aに示
す。これは第1の実施形態に類似しているが、n型Ga
N層14中に配置された第2の傾斜バンドギャップ層2
5を備える。n型電極11は第2の傾斜バンドギャップ
層25上に配置されるので、図10に示したレーザーダ
イオードにおいて存在していたn型電極11とn型Ga
N層14との間のショットキー障壁は除去され得る。
FIG. 13A shows a second embodiment of the present invention. This is similar to the first embodiment, except that n-type Ga
Second graded bandgap layer 2 disposed in N layer 14
5 is provided. Since the n-type electrode 11 is disposed on the second inclined band gap layer 25, the n-type electrode 11 and the n-type Ga that existed in the laser diode shown in FIG.
The Schottky barrier to the N layer 14 can be removed.

【0074】第2の傾斜バンドギャップ層25は、n型
GaN接触層14中に成長するので、このレーザーダイ
オードは「下部」n型GaN接触層14’、第2のn型
Ga(As,N)傾斜バンドギャップ層25、および
「上部」n型GaN接触層14”を備える。
Since the second graded bandgap layer 25 is grown in the n-type GaN contact layer 14, the laser diode will have a "lower" n-type GaN contact layer 14 ', a second n-type Ga (As, N 1.) Includes a graded bandgap layer 25 and an "top" n-type GaN contact layer 14 ".

【0075】第2の傾斜バンドギャップ層25は、最初
厚さh2に成長するが、傾斜バンドギャップ層25の一
部は、例えば従来の任意のエッチングプロセスを用い
て、厚さh1に低減される。第2の傾斜バンドギャップ
層25のバンドギャップは、厚さh1において、GaN
のバンドギャップから零近くまたは負の値まで実質的に
低減されるので、そのバンドギャップは、n型電極11
との界面において零に近いか負の値となる。
The second graded bandgap layer 25 initially grows to a thickness h 2 , but a portion of the graded bandgap layer 25 is reduced to a thickness h 1 using, for example, any conventional etching process. Is done. The band gap of the second graded bandgap layer 25 in the thickness h 1, GaN
Is substantially reduced from the bandgap of the n-type electrode 11 to near zero or a negative value.
It is close to zero or negative at the interface with.

【0076】傾斜バンドキャップ層25のバンドギャッ
プは、その後再び増大し、厚さh2において再びGaN
のバンドギャップと実質的に等しくなる。もし傾斜バン
ドギャップ層がGa(As,N)で形成されるなら、砒
素モル分率は、下部GaN接触層14’との界面におけ
る零から、厚さh1における約0.2(またはより大き
い値)に増大し、その後厚さh2において再び零に減少
しなければならない。
The band gap of the inclined band cap layer 25 then increases again, and again at the thickness h 2 of GaN
Becomes substantially equal to the band gap. If inclined band gap layer is formed by Ga (As, N), arsenic mole fraction is about 0.2 (or greater in a zero thickness h 1 at the interface between the lower GaN contact layer 14 ' increases in value), must be reduced to zero again in the subsequent thickness h 2.

【0077】傾斜バンドギャップ層25にエッチングを
する際、エッチングされた厚さh1が、傾斜領域の零バ
ンドギャップ部分と一致するよう、エッチングの深さを
慎重に制御することが重要である。好適な技術の一つと
して、材料のドライエッチングがある。エッチングの速
度が周知であるならば、第2の傾斜バンドギャップ層の
零バンドギャップ部分に対応する所望の厚さh1に、ま
たはそれに近い厚さで停止することが可能である。
When etching the inclined band gap layer 25, it is important to carefully control the etching depth so that the etched thickness h 1 matches the zero band gap portion of the inclined region. One suitable technique is dry etching of the material. If the etching rate is known, it is possible to stop at or near the desired thickness h 1 corresponding to the zero band gap portion of the second graded band gap layer.

【0078】実際には、第2の傾斜バンドギャップ層2
5は、層14”から層24までを堆積した後でエッチン
グされる。第2の傾斜バンドギャップ層25を、層1
4”から層24までを堆積する前にエッチングすること
は、原理的には可能だが実行困難である。
In practice, the second graded bandgap layer 2
5 is etched after depositing layers 14 "to 24. A second graded bandgap layer 25 is applied to layer 1
Etching before depositing the 4 "to layer 24 is possible in principle but difficult.

【0079】第1の傾斜バンドギャップ層24同様、第
2の傾斜バンドギャップ層は、Ga(As,N)の代わ
りにGa(P,N)で形成することができる。
Like the first gradient band gap layer 24, the second gradient band gap layer can be formed of Ga (P, N) instead of Ga (As, N).

【0080】図13bは、Ga(As,N)傾斜バンド
ギャップ層の場合の、上部接触層14’、下部接触層1
4”、および第2の傾斜バンドギャップ層25のバンド
構造の模式図である。図13bの実施形態において、第
2の傾斜バンドギャップ層のバンドギャップは、厚さh
1において零まで減少しているが、この厚さにおいて代
わりに負の値まで低減してもよい。
FIG. 13B shows the upper contact layer 14 'and the lower contact layer 1 in the case of a Ga (As, N) gradient band gap layer.
FIG. 13B is a schematic view of the band structure of 4 ”and the second inclined bandgap layer 25. In the embodiment of FIG. 13B, the bandgap of the second inclined bandgap layer has a thickness h.
It is reduced to zero at 1 but may alternatively be reduced to a negative value at this thickness.

【0081】図14は、本発明の第3の実施形態を示
す。この実施形態において、傾斜バンドギャップ層24
は、図11に示したレーザーダイオードに利用されてい
る。第3の実施形態は、本発明の第1の実施形態に類似
しているが、この実施形態ではSiC基板12’が使用
されており、n型電極はこのSiC基板12’の底面上
に配置してある。
FIG. 14 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the graded bandgap layer 24
Are used in the laser diode shown in FIG. The third embodiment is similar to the first embodiment of the present invention, but uses a SiC substrate 12 ′, and the n-type electrode is arranged on the bottom surface of the SiC substrate 12 ′. I have.

【0082】図14では、傾斜バンドギャップ層24が
Ga(As,N)で形成されているのを示すが、代わり
にGa(P,N)で形成されてもよい。
FIG. 14 shows that the gradient bandgap layer 24 is formed of Ga (As, N), but may be formed of Ga (P, N) instead.

【0083】本発明における第4の実施形態を図15に
示す。これは図14の実施形態に類似しているが、レー
ザーダイオードはGaN基板12”’上に成長してい
る。
FIG. 15 shows a fourth embodiment of the present invention. This is similar to the embodiment of FIG. 14, but the laser diode is grown on a GaN substrate 12 "".

【0084】上述の各実施形態は、金属電極とワイドバ
ンドギャップを有するIII−V族窒化物半導体層との
接触を改良する問題に関する。しかしながら、本発明は
金属電極とGaAs層との接触を改良するのにも適用す
ることができる。これは、図7に示すように、GaAs
1-XXのバンドギャップの依存が、低いxの値(即ち低
い窒素モル分率)において、1に近いxの値と同様の挙
動を有するからである。図7は、窒素がGaAs中に導
入されるに従いバンドギャップが低減し、窒素モル分率
が約0.1において、零に達することを示している。こ
れにより、GaAs層と金属電極との間に傾斜バンドギ
ャップ層を形成することが可能になり、よって金属電極
とGaAs層との間の接触抵抗を低減する。
The above embodiments relate to the problem of improving the contact between the metal electrode and the III-V nitride semiconductor layer having a wide band gap. However, the invention can also be applied to improve the contact between the metal electrode and the GaAs layer. This is because, as shown in FIG.
This is because the dependence of the band gap of 1-X N X has a similar behavior at low values of x (ie, low nitrogen mole fraction) as a value of x near 1. FIG. 7 shows that the band gap decreases as nitrogen is introduced into GaAs, reaching zero at a nitrogen mole fraction of about 0.1. This makes it possible to form an inclined bandgap layer between the GaAs layer and the metal electrode, thereby reducing the contact resistance between the metal electrode and the GaAs layer.

【0085】図16は、(InGa)(AsN)系をベ
ースにしたレーザーダイオードの模式図である。これ
は、GaAsおよび(InGa)(As,N)量子井戸
より形成された多重量子井戸活性領域30を備える。そ
の上面には、GaAs層31、p型(AlGa)As層
32、p型GaAs層33、傾斜バンドギャップGa
(As,N)層34、p型電極35が、順次配置され
る。活性領域30の下には、GaAs層36、n型(A
lGa)As層37、n型GaAs層38、およびn型
電極39が、順次配置される。
FIG. 16 is a schematic diagram of a laser diode based on the (InGa) (AsN) system. It comprises a multiple quantum well active region 30 formed from GaAs and (InGa) (As, N) quantum wells. On its upper surface, a GaAs layer 31, a p-type (AlGa) As layer 32, a p-type GaAs layer 33, and a gradient band gap Ga
An (As, N) layer 34 and a p-type electrode 35 are sequentially arranged. Under the active region 30, a GaAs layer 36 and an n-type (A
1Ga) As layer 37, n-type GaAs layer 38, and n-type electrode 39 are sequentially arranged.

【0086】傾斜バンドギャップ層34は、p型GaA
s層33との界面におけるGaAsのバンドギャップか
ら、p型電極35との界面における零または負の値まで
低減するバンドギャップを有する。これは、層34が成
長するのに従い、層34中の窒素モル分率を、p型Ga
As層33との界面における零から、p型電極35との
界面における約0.1以上まで、増加させることで達成
される。
The inclined band gap layer 34 is made of p-type GaAs
It has a band gap that decreases from the band gap of GaAs at the interface with the s layer 33 to zero or a negative value at the interface with the p-type electrode 35. This means that as layer 34 grows, the nitrogen mole fraction in layer 34 is reduced to p-type Ga
This is achieved by increasing from zero at the interface with the As layer 33 to about 0.1 or more at the interface with the p-type electrode 35.

【0087】上述した他の実施形態同様、傾斜バンドギ
ャップ層34とp型GaAs層33との間に、いかなる
不要な歪みも与えないことが望ましい。これは、例えば
厚さ約20nmから約100nmまで、傾斜バンドギャ
ップ層のバンドギャップを漸次傾斜させていくことで成
し遂げられる。
As in the other embodiments described above, it is desirable not to give any unnecessary distortion between the gradient band gap layer 34 and the p-type GaAs layer 33. This can be achieved, for example, by gradually inclining the bandgap of the graded bandgap layer from a thickness of about 20 nm to about 100 nm.

【0088】本発明を実施例を参照しながら説明した
が、本発明は本明細書に上述した特定の実施例に限定さ
れるものではない。例えば、本発明は、上述のGa
(P,N)およびGa(As,N)の2例に限定されな
い。S.Sakaiらの理論研究、”Japanese
Journal of Applied Physi
cs”,Vol 32,4413頁(1993)では、
様々なIII族窒化物とその他のIII−V族化合物と
の電気陰性度の差が、適切な3元または4元合金を形成
する際に、バンドギャップの大きな負のそりを生じる、
と示唆している。例えば、図5は、GaN−AlAs、
GaN−AlP、GaN−InP、GaN−InAs、
GaN−GaSb、およびGaN−AlSb間のバンド
ギャップのそりがすべてネガティブであることを示して
いる。このことにより、窒素と他のV族元素群とを混合
し、エネルギーギャップを零にすることが可能となる。
これらの合金の順調な成長を妨げるものがない限り、上
に言及したこれらの各組み合わせを、GaN層との接触
を形成する本発明の傾斜接触領域として使用することが
できる。同様に図5は、GaAs−InSb間でのバン
ドギャップのそりもまたネガティブであることを示唆し
ているので、この系は本発明によるAlAs層との接触
の形成にも使用できる。
Although the invention has been described with reference to illustrative embodiments, the invention is not limited to the specific embodiments described herein. For example, the present invention relates to the aforementioned Ga
It is not limited to the two examples of (P, N) and Ga (As, N). S. Sakai et al., Theoretical Study, “Japanese
Journal of Applied Physi
cs ", Vol 32, p. 4413 (1993),
The difference in electronegativity between various III-nitrides and other III-V compounds results in large bandgap negative warpage in forming appropriate ternary or quaternary alloys.
Suggests. For example, FIG. 5 shows GaN-AlAs,
GaN-AlP, GaN-InP, GaN-InAs,
This shows that the bandgap warpage between GaN-GaSb and GaN-AlSb is all negative. As a result, it is possible to mix nitrogen with another group V element group to make the energy gap zero.
As long as nothing prevents the successful growth of these alloys, each of these combinations mentioned above can be used as the graded contact area of the present invention to make contact with the GaN layer. Similarly, FIG. 5 suggests that bandgap warpage between GaAs and InSb is also negative, so this system can also be used to form contacts with an AlAs layer according to the present invention.

【0089】[0089]

【発明の効果】上述のように、本発明によると、傾斜バ
ンドギャップ層を、III−V族半導体層と電極層との
間に配置することにより、電極層がIII−V族半導体
層上に直接形成された場合に生じるショットキー障壁を
防ぎ、III−V族半導体層と電極層との間により優れ
た接触を得る。
As described above, according to the present invention, by disposing the gradient band gap layer between the III-V semiconductor layer and the electrode layer, the electrode layer is formed on the III-V semiconductor layer. It prevents the Schottky barrier that occurs when formed directly and provides better contact between the III-V semiconductor layer and the electrode layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】金属層とn型GaAs層との界面におけるショ
ットキー障壁形成の模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the formation of a Schottky barrier at an interface between a metal layer and an n-type GaAs layer.

【図2】(a)は、図1のショットキー障壁を除去する
従来技術方法の一つを示す図である。(b)は、図1の
ショットキー障壁を除去する従来技術方法の一つを示す
図である。(c)は、図1のショットキー障壁を除去す
る従来技術方法の一つを示す図である。
FIG. 2 (a) is a diagram showing one prior art method for removing the Schottky barrier of FIG. 1; FIG. 2B is a diagram showing one of the prior art methods for removing the Schottky barrier of FIG. FIG. 2C is a diagram showing one prior art method for removing the Schottky barrier of FIG.

【図3】従来技術によるn型ZnSeとの接触の価電子
帯構造の模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a valence band structure in contact with n-type ZnSe according to a conventional technique.

【図4】InN/GaN短周期超格子層を用いた、金属
層とGaN層との従来技術の接触の模式バンド図であ
る。
FIG. 4 is a schematic band diagram of a prior art contact between a metal layer and a GaN layer using an InN / GaN short-period superlattice layer.

【図5】いくつかのIII−V族合金および化合物のた
めの格子定数に対するバンドギャップエネルギーの模式
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of bandgap energy versus lattice constant for some III-V alloys and compounds.

【図6a】本発明の接触におけるバンドギャップの模式
図である。
FIG. 6a is a schematic diagram of a band gap in the contact of the present invention.

【図6b】図6aの接触における電流電圧特性の模式図
である。
6b is a schematic diagram of the current-voltage characteristic at the contact of FIG. 6a.

【図7】窒素モル分率の関数として、GaAsNのバン
ドギャップエネルギーを示した図である。
FIG. 7 shows the bandgap energy of GaAsN as a function of nitrogen mole fraction.

【図8】GaAsN合金の格子パラメータを、窒素モル
分率の関数として表した図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating lattice parameters of a GaAsN alloy as a function of a nitrogen mole fraction.

【図9】図7に対応するが、GaPN合金の場合を示し
た図である。
FIG. 9 corresponds to FIG. 7, but shows the case of a GaPN alloy.

【図10】サファイア基板上に成長した従来の(InG
a)Nレーザーダイオードの模式断面図である。
FIG. 10 shows a conventional (InG) film grown on a sapphire substrate.
a) Schematic sectional view of an N laser diode.

【図11】炭化珪素(SiC)基板上に成長した従来の
(InGa)Nレーザーダイオードの模式断面図であ
る。
FIG. 11 is a schematic sectional view of a conventional (InGa) N laser diode grown on a silicon carbide (SiC) substrate.

【図12】本発明による金属−半導体接触を含む、サフ
ァイア基板上に形成された(InGa)Nレーザーダイ
オードの模式断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an (InGa) N laser diode formed on a sapphire substrate, including a metal-semiconductor contact according to the present invention.

【図13a】本発明によるp型金属−半導体接触および
n型金属−半導体接触を含む、サファイア基板上に成長
した(InGa)Nレーザーダイオードの模式断面図で
ある。
FIG. 13a is a schematic cross-sectional view of a (InGa) N laser diode grown on a sapphire substrate, including a p-type metal-semiconductor contact and an n-type metal-semiconductor contact according to the present invention.

【図13b】図13aのレーザーダイオードのバンドギ
ャップの部分模式図である。
13b is a partial schematic view of the band gap of the laser diode of FIG. 13a.

【図14】本発明による金属−半導体接触を含む、炭化
珪素(SiC)基板上に成長した(InGa)Nレーザ
ーダイオードの模式断面図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of an (InGa) N laser diode grown on a silicon carbide (SiC) substrate, including a metal-semiconductor contact according to the present invention.

【図15】本発明による金属−半導体接触を含む、Ga
N基板上に成長した(InGa)Nレーザーダイオード
の模式断面図である。
FIG. 15 shows Ga including metal-semiconductor contacts according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view of an (InGa) N laser diode grown on an N substrate.

【図16】本発明による金属−半導体接触を含む、Ga
As基板上に成長した(InGaNAs)レーザーダイ
オードの模式断面図である。
FIG. 16 shows Ga including metal-semiconductor contacts according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a (InGaNAs) laser diode grown on an As substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 n型電極 12 サファイア基板 13 GaNバッファ 14 n型GaN 15 n型(InGa)N 16 n型(AlGa)N 17 n型GaN 18 (InGa)N−QW 19 p型(AlGa)N 20 p型GaN 21 p型(AlGa)N 22 p型GaN 23 p型電極 24 p型Ga(As,N)またはp型Ga(P,N)
傾斜層
Reference Signs List 11 n-type electrode 12 sapphire substrate 13 GaN buffer 14 n-type GaN 15 n-type (InGa) N 16 n-type (AlGa) N 17 n-type GaN 18 (InGa) N-QW 19 p-type (AlGa) N 20 p-type GaN 21 p-type (AlGa) N 22 p-type GaN 23 p-type electrode 24 p-type Ga (As, N) or p-type Ga (P, N)
Graded layer

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1半導体層と、 該第1半導体層上に配置された第2半導体層と、 該第2半導体層上に配置された電極層と、を備え、該第
2半導体層が傾斜バンドギャップを有し、該バンドギャ
ップが、第1半導体層と第2半導体層との界面から遠ざ
かるにつれて減少し、該第1半導体層が、III−V族
半導体の層である、半導体素子。
1. A semiconductor device comprising: a first semiconductor layer; a second semiconductor layer disposed on the first semiconductor layer; and an electrode layer disposed on the second semiconductor layer. A semiconductor device having an inclined band gap, wherein the band gap decreases as the distance from the interface between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer increases, and the first semiconductor layer is a layer of a III-V semiconductor.
【請求項2】 前記第2半導体層が、III−V族半導
体の層である、請求項1に記載の半導体素子。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second semiconductor layer is a III-V semiconductor layer.
【請求項3】 前記第2半導体層の前記バンドギャップ
が、該第2半導体層と前記電極層との界面において、実
質的に零または負の値である、請求項1または2に記載
の半導体素子。
3. The semiconductor according to claim 1, wherein the band gap of the second semiconductor layer is substantially zero or a negative value at an interface between the second semiconductor layer and the electrode layer. element.
【請求項4】 前記第2半導体層の前記バンドギャップ
が、該第2半導体層と前記第1半導体層の界面におい
て、実質的に該第1半導体層のバンドギャップに等し
い、請求項1、2、または3に記載の半導体素子。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said band gap of said second semiconductor layer is substantially equal to a band gap of said first semiconductor layer at an interface between said second semiconductor layer and said first semiconductor layer. Or the semiconductor device according to 3.
【請求項5】 前記第1半導体層がIII族窒化物であ
る、請求項1、2、3、または4に記載の半導体素子。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first semiconductor layer is a group III nitride.
【請求項6】 前記第1半導体層がGaNである、請求
項5に記載の半導体素子。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein said first semiconductor layer is GaN.
【請求項7】 前記第2半導体層がGaAs1-XXであ
る、請求項6に記載の半導体素子。
7. The semiconductor device according to claim 6, wherein said second semiconductor layer is GaAs 1-X N X.
【請求項8】 前記xが、前記第2半導体層と前記電極
との界面において、約0.8に等しい、請求項7に記載
の半導体素子。
8. The semiconductor device according to claim 7, wherein x is equal to about 0.8 at an interface between the second semiconductor layer and the electrode.
【請求項9】 前記第2半導体層がGaP1-yyであ
る、請求項6に記載の半導体素子。
9. The semiconductor device according to claim 6, wherein said second semiconductor layer is GaP 1-y N y .
【請求項10】 前記yが、前記第2半導体層と前記電
極との界面において、実質的に0.75に等しい、請求
項9に記載の半導体素子。
10. The semiconductor device according to claim 9, wherein y is substantially equal to 0.75 at an interface between the second semiconductor layer and the electrode.
【請求項11】 前記第2半導体層の厚さが、約10n
mと約200nmとの間である、請求項7、8、9、ま
たは10に記載の半導体素子。
11. The thickness of the second semiconductor layer is about 10n.
11. The semiconductor device according to claim 7, 8, 9, or 10, which is between m and about 200 nm.
【請求項12】 前記第1半導体層がGaAs層であ
る、請求項1、2、3、または4に記載の半導体素子。
12. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first semiconductor layer is a GaAs layer.
【請求項13】 前記第2半導体層がGaAs1-XX
ある、請求項12に記載の半導体素子。
13. The semiconductor device according to claim 12, wherein said second semiconductor layer is GaAs 1-X N X.
【請求項14】 前記xが、前記第2半導体層と前記電
極層との界面において、約0.1である、請求項13に
記載の半導体素子。
14. The semiconductor device according to claim 13, wherein x is about 0.1 at an interface between the second semiconductor layer and the electrode layer.
【請求項15】 前記第2半導体層の厚さが、約20n
mと約100nmとの間である、請求項13または14
に記載の半導体素子。
15. The thickness of the second semiconductor layer is about 20 n.
15. The method according to claim 13, wherein the distance is between m and about 100 nm.
A semiconductor device according to item 1.
【請求項16】 前記第1半導体層が、ドーピングを施
されたp型である、請求項1から請求項15までのいず
れかに記載の半導体素子。
16. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first semiconductor layer is doped p-type.
【請求項17】 前記第1半導体層が、ドーピングを施
されたn型である、請求項1から15までのいずれかに
記載の半導体素子。
17. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first semiconductor layer is doped n-type.
【請求項18】 前記素子が発光ダイオードである、請
求項1から請求項17までのいずれかに記載の半導体素
子。
18. The semiconductor device according to claim 1, wherein said device is a light emitting diode.
【請求項19】 前記素子がレーザーダイオードであ
る、請求項1から請求項17までのいずれかに記載の半
導体素子。
19. The semiconductor device according to claim 1, wherein said device is a laser diode.
【請求項20】 前記第2半導体層の第1の部分が、第
1の厚さを有し、該第2半導体層の第2の部分が、該第
1の厚さより厚い第2の厚さを有し、前記電極層が、該
第2半導体層の該第1の部分上に配置され、 該素子が、該第2半導体層の該第2の部分に配置され
た、第3の半導体層をさらに備え、 該第2半導体層の前記バンドギャップが、該第2半導体
層と該第1半導体層との界面において、前記第1半導体
層のバンドギャップに実質的に等しく、該第2半導体層
の該バンドギャップが、該第2半導体層の該第1の部分
と該電極層との界面において、実質的に零または負の値
であり、該第2半導体層の該バンドギャップが、該第2
半導体層の該第2の部分と前記第3半導体層との界面に
おいて、該第3半導体層のバンドギャップに実質的に等
しい、請求項1または2に記載の半導体素子。
20. A first portion of the second semiconductor layer has a first thickness, and a second portion of the second semiconductor layer has a second thickness greater than the first thickness. A third semiconductor layer comprising: the electrode layer disposed on the first portion of the second semiconductor layer; and the element disposed on the second portion of the second semiconductor layer. Wherein the band gap of the second semiconductor layer is substantially equal to the band gap of the first semiconductor layer at an interface between the second semiconductor layer and the first semiconductor layer; Is substantially zero or a negative value at the interface between the first portion of the second semiconductor layer and the electrode layer, and the band gap of the second semiconductor layer is 2
The semiconductor device according to claim 1, wherein an interface between the second portion of the semiconductor layer and the third semiconductor layer is substantially equal to a band gap of the third semiconductor layer.
【請求項21】 前記第1半導体層および前記第3半導
体層が、同じ半導体材料から形成されている、請求項2
0に記載の半導体素子。
21. The semiconductor device according to claim 2, wherein the first semiconductor layer and the third semiconductor layer are formed of the same semiconductor material.
The semiconductor element according to 0.
【請求項22】 第1半導体層への電気的接触を形成す
る方法であって、該第1半導体層がIII−V族半導体
層であり、該方法が該第1半導体層上に第2半導体層を
配置する工程と、該第2半導体層上に電極層を配置する
工程とを包含し、該第2半導体層が、該第2半導体層と
該第1半導体層との界面から遠ざかるにつれ、バンドギ
ャップが低減するように形成される、方法。
22. A method for forming an electrical contact to a first semiconductor layer, wherein the first semiconductor layer is a III-V semiconductor layer, the method comprising: forming a second semiconductor layer on the first semiconductor layer. Arranging a layer and arranging an electrode layer on the second semiconductor layer, wherein the second semiconductor layer moves away from an interface between the second semiconductor layer and the first semiconductor layer, A method formed to reduce the bandgap.
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