(57)【要約】【課題】オーミック特性が向上された窒化物系化合物半導体用の電極を提供する。【解決手段】［１］ｐ型窒化物系化合物半導体上に配置され、該半導体の平均表面被覆率Ｃが２０％≦Ｃ≦７０％、粒子の平均等価円直径Ｒが８ｎｍ≦Ｒ≦３０ｎｍである金属粒子群と、該金属粒子群上及び該半導体表面の未被覆部分上を一体被覆してなる電気陰性度が１．６以上の金属膜からなることを特徴とする窒化物系化合物半導体用の電極。  但し、平均表面被覆率Ｃは金属粒子群が占める面積ＳMPとｐ型化合物半導体層の表面全体の面積の比（ＳMP／ＳP）であり、平均等価円直径Ｒは、各々の金属粒子が占める面積から、円と等価として等価円直径を求め、これらの等価円直径について粒子数が最大となる等価円直径である。［２］上記［１］に記載の電極とｐ型化合物半導体層を含む窒化物系化合物半導体発光素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型窒化物系化合物半導体上に配置され、該半導体の平均表面被覆率Ｃが２０％≦Ｃ≦７０％、粒子の平均等価円直径Ｒが８ｎｍ≦Ｒ≦３０ｎｍである金属粒子群と、該金属粒子群上及び該半導体表面の未被覆部分上を一体被覆してなる電気陰性度が１．６以上の金属膜からなることを特徴とする窒化物系化合物半導体用の電極。
但し、平均表面被覆率Ｃは金属粒子群が占める面積ＳMPとｐ型化合物半導体層の表面全体の面積の比（ＳMP／ＳP）であり、平均等価円直径Ｒは、各々の金属粒子が占める面積から、円と等価として等価円直径を求め、これらの等価円直径について粒子数が最大となる等価円直径である。
【請求項２】
金属粒子が、Ａｕ粒子又はＡｇ粒子であることを特徴とする請求項１記載の電極。
【請求項３】
金属膜が、Ａｇ膜、Ａｕ膜、Ｐｔ膜から選ばれることを特徴とする請求項１または２記載の電極。
【請求項４】
金属膜の上に、さらに反射膜を具備することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の電極。
【請求項５】
反射膜が、Ａｇ膜又はＡｌ膜であることを特徴とする請求項４記載の電極。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の電極とｐ型化合物半導体層を含む化合物半導体素子。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の電極とｐ型化合物半導体層を含む窒化物系化合物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物系化合物半導体用の電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種表示用あるいは照明用として、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（但し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で表される窒化物系化合物半導体を用いた発光ダイオード、レーザーダイオード等の発光素子が、利用されるようになってきている。
【０００３】
そのような発光素子としては、例えばｐ型ドーパントをドープした窒化物系化合物半導体の上に電極が形成されているものが一般的であり、この電極からこのｐ型窒化物系化合物半導体へ効率よく電流を注入することが必要であり、そのためには、該電極は所要の窒化物系化合物半導体との間の接触抵抗が小さいこと、すなわちオーミック特性が良好であることが求められている。
【０００４】
そこで、従来からｐ型の窒化物系化合物半導体に対して良好なオーミック特性を有する電極として、各種の電極が提案されている。例えば、ｐ型窒化物系化合物半導体上に配置された平均表面被覆率が約１４％、粒子の平均等価円直径が約１２ｎｍであるＡｕ粒子群と、該粒子群上及び該半導体表面の未被覆部分上を一体被覆したＰｔ膜とからなる電極が提案され、この電極は、良好なオーミック特性を示すことも開示されている（非特許文献１）。
【０００５】
【非特許文献１】Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  Ｔｈ−３．０４８  ｐａｇｅ４６７，  ５ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，Ｍａｙ  ２５  ２００３．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者らは、上記の電極について確認を行ったところ、オーミック特性が十分ではなくこの点の改善が必要であることが判明した。
本発明の目的は、オーミック特性が向上された窒化物系化合物半導体の電極及び化合物半導体素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、ｐ型窒化物系化合物半導体上に配置する金属粒子群について鋭意検討した結果、該粒子群として、ｐ型窒化物系化合物半導体の平均表面被覆率Ｃが２０％≦Ｃ≦７０％、粒子の平均等価円直径Ｒが８ｎｍ≦Ｒ≦３０ｎｍであるという特定の金属粒子群を有する電極が、優れたオーミック特性を示すことを見出すとともに、該粒子群上及び該半導体表面の未被覆部分上を一体被覆する金属膜として、Ｐｔの他に電気陰性度が１．６以上の金属が使用し得ることを見出し、さらに種々の検討を加えて本発明を完成した。
【０００８】
すなわち本発明は、［１］ｐ型窒化物系化合物半導体上に配置され、該半導体の平均表面被覆率Ｃが２０％≦Ｃ≦７０％、粒子の平均等価円直径Ｒが８ｎｍ≦Ｒ≦３０ｎｍである金属粒子群と、該金属粒子群上及び該半導体表面の未被覆部分上を一体被覆してなる電気陰性度が１．６以上の金属膜からなることを特徴とする窒化物系化合物半導体用の電極を提供するものである。
但し、平均表面被覆率Ｃは金属粒子群が占める面積ＳMPとｐ型化合物半導体層の表面全体の面積の比（ＳMP／ＳP）であり、平均等価円直径Ｒは、各々の金属粒子が占める面積から、円と等価として等価円直径を求め、これらの等価円直径について粒子数が最大となる等価円直径である。
【０００９】
また本発明は、［２］金属粒子が、Ａｕ粒子又はＡｇ粒子であることを特徴とする上記［１］の電極、
［３］金属膜が、Ａｇ膜、Ａｕ膜、Ｐｔ膜から選ばれることを特徴とする上記［１］、［２］の電極、
［４］金属膜の上に、さらに反射膜を具備することを特徴とする上記［１］〜［３］の電極、
［５］反射膜が、Ａｇ膜又はＡｌ膜であることを特徴とする上記［４］の電極、
［６］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の電極とｐ型化合物半導体層を含む化合物半導体素子、
［７］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の電極とｐ型化合物半導体層を含む窒化物系化合物半導体発光素子。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電極を用いた発光素子は、その電極が、優れたオーミック特性と高い反射機能を示すので、低い駆動電圧で作動し得るのみならず高輝度品となり得、屋内表示用だけではなく、照明用、屋外表示用、ディスプレイ用、信号灯用など高い輝度が求められる用途に好適に使用することができ、工業的に極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照にして本発明の実施形態の一例につき詳細に説明する。
本発明の電極は、化合物半導体に用いられ、例えば、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（但し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で表される窒化物系化合物半導体に用いられる。
かかる半導体としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、サファイア等の基板上にＧａＮ、ＡｌＮ等からなるバッファ層、ｎ−ＧａＮ、ｎ−ＡｌＧａＮ等からなるｎ型層、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ等からなる活性層、アンドープＧａＮ、ＡｌＧａＮ等からなるキャップ層、ＭｇドープＡｌＧａＮ、ＭｇドープＧａＮなどからなるｐ型層などを、この順でエピタキシャル成長させた積層体等が挙げられる。
電極が設けられるｐ型層（ｐ型化合物半導体層）は、通常、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｃ、ＣａまたはＨｇがドープされている窒化物系化合物半導体であり、好ましくはＭｇが高濃度にドープされている窒化物系化合物半導体である。ｐ型ドーパントをドープすることによって形成されるアクセプタ（ｐ型キャリア）は、良好なオーミック特性を得る観点から、その濃度が高いことが好ましい。ｐ型キャリア濃度は通常１×１０17ｃｍ-3以上、好ましくは１×１０18ｃｍ-3以上である
【００１２】
本発明の電極は金属粒子群を含み、金属粒子群はｐ型層上に配置されている。
上記のような窒化物系化合物半導体のｐ型層に、本発明の電極は設けられる。その具体的製造方法としては、例えば、先ず必要に応じて、ｐ型層の表面を有機溶液、酸溶液により洗浄した後、該表面上に金属粒子、例えばＡｕ粒子を通常約０．１〜６０Å／秒、好ましくは１〜１０Å／秒の堆積速度で、通常約１〜６００秒間、好ましくは約２〜５００秒間堆積せしめ、通常約１２〜６０Å程度、好ましくは２０〜５０Å程度の厚さに堆積させる。
ここで金属粒子を堆積させる方法としては、種々の公知の方法が採用されるが真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法による蒸着は通常、室温〜蒸着させる金属の融点以下の温度で実施される、例えばＡｕの場合は、２５〜１０００℃程度が、Ａｇの場合は、２５〜９００℃程度であり、いずれの場合も好ましくは２５〜６００℃程度である。圧力は蒸着可能な真空であれば良く、通常１０-3〜１０-9Ｐａ程度である。
【００１３】
ｐ型層上に堆積された金属粒子群は、例えば、走査電子顕微鏡で撮影したＡｕ粒子群の写真をトレースした図１のように、ナノメートルサイズのＡｕ粒子が島状に離散的に孤立した状態で存在する。
ここで、粒子の平均等価円直径Ｒは、各金属粒子が占める面積を、円と等価として等価円直径を求めて、各金属粒子の等価円直径の統計をとり、粒子最大数を示す等価円直径を平均等価円直径Ｒとする。また平均表面被覆率Ｃは、金属粒子群が占める面積を、ｐ型層の表面全体の面積で除すことにより算出される。
【００１４】
本発明の電極は、ｐ型層の上に、金属粒子群が占める面積ＳMPと、ｐ型層の表面全体の面積ＳPの比（＝ＳMP／ＳP）である平均表面被覆率Ｃが２０％≦Ｃ≦７０％、金属粒子の平均等価円直径Ｒが８ｎｍ≦Ｒ≦３０ｎｍであるという特定の金属粒子群を有することを特徴とするものであるが、Ｃは、好ましくは２５〜６０％、より好ましくは３０〜６０％、さらに好ましくは３０〜５０％である。平均表面被覆率Ｃが前記範囲内であると、ｐ型層と電極の接触抵抗が低くなる。
またＲは、好ましくは１０〜３０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜２０ｎｍである。金属粒子群の平均等価円直径Ｒが前記範囲内であると、接触抵抗が低くなる。
金属粒子の平均等価円直径が小さすぎる場合や平均表面被覆率が小さすぎる場合は、低い接触抵抗が得られにくく、また再現性が得られにくくなる。一方、平均等価円直径が大きすぎる場合や平均表面被覆率が大きすぎる場合は、金属粒子による効果が低減され、または連続的な膜となり、低い接触抵抗が得られにくくなる。また、平均等価円直径が３０ｎｍより大きいものの製造は制御することが難しいため、再現性よく形成することが難しい。
平均表面被覆率Ｃ及び平均等価円直径Ｒは、例えば、走査型電子顕微鏡を用いて求めればよく、試料（化合物半導体素子）の断面または平面を観察し、化合物半導体層と、その上の金属粒子群を分析する方法により求められる。この方法により求めると、図１に示す例では、金属粒子群の平均表面被覆率Ｃは３７％、平均等価円直径Ｒは１６ｎｍである。また断面観察では、試料を集束イオンビーム（ＦＩＢ）法等により薄片化した後、電子顕微鏡像、元素マッピング像、ＥＤＸスペクトルにより分析し、化合物半導体層と、その上の金属粒子群の構造、種類等を求めてもよい。
また金属粒子としては、金属粒子群は、上記の平均表面被覆率Ｃ及び平均等価円直径Ｒを満足できる材料であればよく、Ａｕ、Ａｇであることが好ましく、この場合離散的な金属粒子群の形成が容易となる。より好ましくはＡｕである。
【００１５】
かくして、ｐ型層の上に本発明の金属粒子群が堆積される。本発明においては、金属粒子群の堆積後、必要に応じて、熱処理することもできる。その場合の温度は、堆積された金属の融点以下であれば良く、通常１００〜９００℃程度であり、時間は、通常１０秒〜１時間程度である。かかる熱処理により表面被覆率Ｃを変動させることができるが、堆積速度や堆積量等の堆積条件によっても、平均等価円直径Ｒ、平均表面被覆率Ｃを変動させることができる。
【００１６】
次に、該金属粒子群上及びｐ型層表面の未被覆部分上を電気陰性度が１．６以上の金属膜で一体被覆する。電気陰性度が高い金属膜を含むことにより、接触抵抗が低い電極が得られる。
電気陰性度は、ポーリングの値によるものであり、電気陰性度が１．６以上の金属としては、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ等が挙げられる。なお金属粒子群とそれらを一体被覆する金属膜とでは、異なる種類の金属が用いられる。金属膜の構造、組成は、例えば、走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ−ＥＤＸ）、透過型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ−ＥＤＸ）を用いて、試料（化合物半導体素子）の断面または平面を観察し、分析することにより求められる。また断面観察では、試料を集束イオンビーム（ＦＩＢ）法等により薄片化した後、電子顕微鏡像、元素マッピング像、ＥＤＸスペクトルにより分析して、金属膜の構造、種類等を求めてもよい。
被覆する方法としては、種々の公知の方法が採用されるが真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法による蒸着は、通常、被覆する金属の融点以下で、被覆される金属粒子と該被覆金属との合金化が惹起される温度未満であれば良く、通常、室温〜６００℃程度、好ましくは室温程度である。圧力は、蒸着可能な真空であれば良く、通常１０-3〜１０-9Ｐａ程度である。
また堆積速度は、通常０．１〜１００Å／秒、好ましくは１〜１０Å／秒で、通常１秒〜１０間程度、好ましくは２秒〜１時間程度堆積せしめる。被覆の厚みは、連続的な膜として形成できればよく、通常１０〜５００００Å程度、好ましくは３０〜５０００Å程度である。電極に反射機能を付与する場合、該被覆膜として反射率の高いＡｇ等を用いても良いし、該被覆膜として、光透過性を有するＰｔ等を用いこの上に反射率の高いＡｇ、Ａｌ等の反射膜を設けることもできる。
【００１７】
金属膜は、電極に反射機能を付与する観点から、反射率の高い金属（例えば、Ａｇ等）であってもよい。この例では、金属膜はそれ自体が反射機能を有し、厚さが通常１０〜５００００Å程度、好ましくは３０〜５０００Å程度である。
また、金属膜は光透過性を有する金属（例えば、Ｐｔ等）であってもよい。この例では、金属膜上に反射率の高い金属（Ａｇ、Ａｌ等）の反射膜が存在してもよい。反射膜が存在する場合、金属膜は、厚さが通常１０〜１００Å、好ましくは１０〜６０Åであり、反射膜は、厚さが通常１０〜５００００Å、好ましくは３０〜５０００Åである。
反射膜を設ける方法としては、種々の公知の方法が採用されるが真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法による蒸着は、反射膜金属の融点以下で、かつ金属粒子と被覆金属の合金化、被覆金属と反射膜金属等の合金化が惹起する温度未満の温度で行えばよく、通常約６００℃以下で行えばよい。一方、蒸着の下限温度は、台座を加熱しない条件で蒸着したときの温度であり、例えば室温である。蒸着の圧力は、蒸着可能な真空であればよく、通常約１０-9Ｐａ以上、約１０-3Ｐａ以下である。
また堆積速度は、通常０．１〜１００Å／秒、好ましくは１〜１０Å／秒で、通常１秒〜１０時間程度、好ましくは２秒〜１時間程度堆積せしめる。
得られた被覆膜、反射膜は、必要に応じて熱処理を行うこともできる。その場合の熱処理温度は、これらの金属の融点以下で、金属粒子と被覆金属、被覆金属と反射膜金属等の合金化が惹起する温度未満の温度で実施される。通常室温〜６００℃であり、時間は、通常１秒〜２４時間程度、好ましくは１０秒〜１時間程度である。
【００１８】
かくして、本発明の電極が得られるが、この電極は、光取出し面が、ｐ型層側すなわちこの電極側に存在するフェースアップ型発光素子、光取出し面がサファイヤ側に存在するフリップチップ型発光素子や導電性基板を用いた縦型発光素子等のあらゆる発光素子に適用できる。
フリップチップ型や縦型発光素子の場合、本発明の電極に反射機能を付与し得る。例えば、縦型発光素子を製造する場合、本発明の電極に導電性基板を接着する。
接着には熱圧着、ハンダ金属による接着等の通常工業的に行われている方法を用いることができる。また導電性基板としては、通常、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ等の半導体、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓ及びＮｂからなる群より選ばれる１種以上の金属材料等が挙げられる。なかでも１．５×１０-6／℃以下の熱膨張率を示す１種以上の金属材料が好ましく、より好ましくはＭｏである。
【００１９】
導電性基板を接着した後、通常、基板（絶縁性であるサファイア等）を除去する。除去は、例えば、基板と、基板と化合物半導体層の間にあるバッファ層との熱膨張係数差を利用して基板を剥離する方法；エッチング法；レーザーリフトオフ法；研磨により行えばよい。
サファイア基板を除去後、ｎ型層上に透明電極、網目状電極等を作製し、この面を発光面として、本発明の化合物半導体発光素子を製造することができる。透明電極には、ＩＴＯ、ＺｎＯ等による通常工業的に行われている方法を用いることができる。また素子として機能させるために必要に応じた大きさに切断することもできる。
【００２０】
本発明の電極を用いた発光素子は、その電極が、優れたオーミック特性と高い反射機能を示すので、低い駆動電圧で作動し得るのみならず高輝度品となり得、屋内表示用だけではなく、照明用、屋外表示用、ディスプレイ用、信号灯用など高い輝度が求められる用途に好適に使用することができ、工業的に極めて有用である。
更に本発明の電極は、窒化物系化合物半導体表面を洗浄することなしでこれを設けてもまた電極の熱処理なしでも、所期の目的を達成し得るので、この点でも工業的に有利となる。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明が実施例により限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２２】
尚、電極を取り付ける試料として、下記の方法により製造した窒化物系化合物半導体を用いた。
参考例１  ［化合物半導体Ｉの製造］
先ず、ＭＯＣＶＤ法により、サファイアＣ面上に、低温（約５００℃）成長アンドープのＧａＮバッファ／高温（約１０５０℃）成長アンドープのＧａＮ／高温成長Ｍｇドープのｐ型ＧａＮをこの順に成長した。次いで、この試料を熱処理炉に載置し、窒素雰囲気下で、８００℃、２０分間の熱処理を行った。熱処理後、ｐ型キャリア濃度を、電解液を利用した容量―電圧（ＣＶ）法で測定したところ１×１０19ｃｍ-3であり、十分高いｐ型キャリア濃度を有する伝導性の良好な化合物半導体Ｉが得られたことを確認した。
【００２３】
比較例１  （Ａｕ粒子群／Ｐｔ電極）
［金属粒子群の製造］
化合物半導体Iのｐ型ＧａＮ層表面を、アセトン溶液による超音波洗浄、王水洗浄、超純水による超音波洗浄した。ｐ型ＧａＮ層上にレジスト塗布、レジストベーキング、パターン露光、パターン現像を順次行った。
パターン現像したｐ型ＧａＮ層上に下記条件で真空蒸着して、厚さ２０ÅのＡｕ粒子群を製造した。
金属：Ａｕ
温度：室温（２５℃）、
真空度：６×１０-4Ｐａ、
堆積速度：０．１Å／秒、
堆積時間：２００秒。
Ａｕ粒子群を走査型電子顕微鏡（日立製作所製、ＦＥ−ＳＥＭ  Ｓ９００、加速電圧：５〜１０ｋＶ、対物絞り：３、コンデンサーレンズ：７）で観察し、得られた粒子像をトレースし、そのトレースした像を画像解析装置（Ｃａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ製、ＩＢＡＳ）に取り込み解析した結果、Ａｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１２ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが１６％であった。
平均等価円直径Ｒは、各々のＡｕ粒子が占める面積から、円と等価として等価円直径を求め、これらの等価円直径について粒子数が最大となる等価円直径とした。平均表面被覆率Ｃは、Ａｕ粒子群が占める面積ＳMPとｐ型ＧａＮ層表面全体の面積ＳPの比（ＳMP／ＳP）とした。
【００２４】
[金属膜の被覆]
Ａｕ粒子群及びｐ型ＧａＮ層の未被覆部分を、次の条件で真空蒸着して、厚さ１０００ÅのＰｔ膜により一体被覆した。
金属：Ｐｔ（電気陰性度２．１）、
温度：室温（２５℃）、
真空度：６×１０-4Ｐａ、
被覆速度：１Å／秒、
被覆時間：１０００秒。
【００２５】
[電極パターンの形成]
一体被覆された化合物半導体Ｉについて、アセトンによるリフトオフ（電極パターン形成）、アセトンによる洗浄、超純水による洗浄を順次行って、電極パターンを形成して化合物半導体素子を得た。
【００２６】
[電極特性の評価]
化合物半導体素子の電極とｐ型層の間に電圧を印加して、電極の電流−電圧（ＩＶ）特性を測定した。この例の接触抵抗値を１００とした。
また、電極の反射率を反射率測定装置を用い、サファイア面側から電極面に垂直に光を入射し、電極面からサファイア面側に垂直に出射（反射）した光の４７０ｎｍの分光反射率を測定した。反射率は５０％であった。
【００２７】
実施例１  （Ａｕ粒子群／Ａｇ電極）
堆積速度を１Å／秒、堆積時間を３０秒に変更した以外、比較例１と[金属粒子群の製造]（以下、省略して［金属粒子群の製造］''とする。）と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した後、窒素雰囲気下、５００Å、１０分間熱処理した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが３２％であった。
金属をＡｇ（電気陰性度１．８）に変更した以外、比較例１の[金属膜の形成]（以下、[金属膜の形成]''とする。）及び比較例１の[電極パターンの形成]（以下、[電極パターンの形成]''とする。）と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。
得られた化合物半導体素子について、比較例１の[電極特性の評価]（以下、[電極特性の評価]''という。）と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００２８】
実施例２
堆積速度を１Å／秒、堆積時間を３０秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した後、窒素雰囲気下、５００Å、１０分間熱処理した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが３２％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例２
堆積速度を１Å／秒、堆積時間を３０秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した後、窒素雰囲気下、５００Å、１０分間熱処理した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが３２％であった。
金属をＡｌ（電気陰性度１．５）に変更した以外、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
ここで、実施例１、２、比較例２の結果から、金属粒子群及びｐ型層表面の未被覆部分を一体被覆する被覆膜として、Ａｇ、Ｐｔ等の電気陰性度が１．６以上である金属を用いることにより、接触抵抗値の著しく低い良好なオーミックを示す電極が得られることが理解される。
【００３０】
実施例３
王水洗浄を実施しないこと、堆積速度を１Å／秒、堆積時間を３０秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した後、窒素雰囲気下、５００Å、１０分間熱処理した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが３４％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３１】
実施例４
堆積速度を１Å／秒、堆積時間を３０秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが３７％であった。得られたＡｕ粒子群を走査電子顕微鏡で撮影した写真トレースを図１に示した。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３２】
実施例５
堆積速度を１Å／秒、堆積時間を２０秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ２０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１０ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが３１％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３３】
実施例６
堆積速度を５Å／秒、堆積時間を６秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが４１％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３４】
実施例７
堆積速度を５Å／秒、堆積時間を６秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが４１％であった。
金属をＡｇ（電気陰性度１．８）に変更した以外、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３５】
実施例８
堆積速度を５Å／秒、堆積時間を６秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ３０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが４１％であった。
被覆速度を１Å／秒、被覆時間を５０秒に変更した以外、[金属膜の形成]と同じ操作を行って金属膜を形成し、次いでこの上にＡｇを被覆速度１Å／秒、被覆時間１０００秒の条件で蒸着して厚さ１０００Åの反射膜を形成した。その後、[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３６】
参考例２
金属をＮｉ、堆積速度を１Å／秒、堆積時間を１５０秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ１５０ÅのＮｉ連続膜を製造した。
被覆速度を１Å／秒、被覆時間を３００秒に変更した以外、[金属膜の形成]と同じ操作を行って、厚さ３００ÅのＡｕ膜を形成した。その後、比較例１の[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子を、酸素と窒素の混合ガス雰囲気下、５００Å、１０分間熱処理した後、[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。この例における接触抵抗値は０．２６であり、反射率は２４％であった。
また、Ａｕ膜の上に、Ａｌを被覆速度１Å／秒、被覆時間１０００秒の条件で蒸着して厚さ１０００Åの反射膜を形成し、その後、[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子を、酸素と窒素の混合ガス雰囲気下、５００Å、１０分間熱処理した後、[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。この例における反射率は２８％であった。
【００３７】
比較例３
堆積速度を０．１Å／秒、堆積時間を１００秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ１０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが１１％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３８】
比較例４
堆積速度を１Å／秒、堆積時間を１０秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ１０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが６ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが１７％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００３９】
比較例５
堆積速度を３Å／秒、堆積時間を３．３３秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ１０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが８ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが１１％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００４０】
比較例６
堆積速度を６Å／秒、堆積時間を１．６６秒に変更した以外、[金属粒子群の製造]と同じ操作を行って厚さ１０ÅのＡｕ粒子群を製造した。得られたＡｕ粒子群は、平均等価円直径Ｒが１３ｎｍ、平均表面被覆率Ｃが１９％であった。
次いで、[金属膜の形成]及び[電極パターンの形成]と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００４１】
比較例７
真空蒸着によるＡｕ粒子群の製造を行わなかった以外、比較例１と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について、[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００４２】
比較例８
真空蒸着によるＡｕ粒子群の製造を行わなかったこと、[金属膜の形成]において金属をＡｕ、被覆速度を１Å／秒、被覆時間を１０００秒に変更した以外、比較例１と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００４３】
比較例９
［金属粒子群の製造］において、真空蒸着によるＡｕ粒子群の製造を行わなかったこと、[金属膜の形成]において、金属をＡｕ、被覆速度を１Å／秒、被覆時間を１０００秒に変更したこと、及び得られた金属膜を窒素雰囲気下、５００Å、１０分間熱処理した以外、比較例１と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。得られた化合物半導体素子について[電極特性の評価]と同じ条件で評価した。結果を表１に示す。
【００４４】
比較例１０
［金属粒子群の製造］において、堆積速度を１Å／秒、堆積時間を６０秒に変更した以外、比較例１と同じ操作を行って化合物半導体素子を得た。この例では、Ａｕはｐ型層の上で粒子群ではなく、連続的な状態で存在した。
【００４５】
【表１】
2006253672.tif 000002
（表１  電極の製造条件と電極諸物性）
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の電極に含まれる金属粒子群を走査電子顕微鏡で撮影した写真のトレース図（倍率：１０万）
【図１】
2006253672.tif 000003