(57)【要約】【課題】III−Ｖ族ＧａＮ系化合物半導体発光素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】ｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上のＡｇまたはＡｇ合金より形成された第１電極層２２と、第１電極層２２上のＮｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つより形成された第２電極層２４と、を備える半導体発光素子のｐ型電極。【選択図】図１
2005286307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型電極及びｐ型電極の間に、少なくともｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層、活性層、及びｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層を備える半導体発光素子であって、
前記ｐ型電極は、前記ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層上に銀または銀合金より形成された第１電極層と、
前記第１電極層上にニッケル、ニッケル合金、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、ルテニウム、イリジウム、及びロジウムのうち少なくとも何れか一つより形成された第２電極層と、を備えることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記第１電極層は、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記第１電極層及び第２電極層は、酸化雰囲気で熱処理されて、当該第１電極層及び第２電極層それぞれの少なくとも一部は酸化物形態に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
ｎ型電極及びｐ型電極の間に、少なくともｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層、活性層、及びｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層を備える半導体発光素子であって、
前記ｐ型電極は、前記ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層上に銀または銀合金より形成された第１電極層と、
前記第１電極層上にニッケルまたはニッケル合金より形成された第２電極層と、
前記第２電極層上にニッケル、ニッケル合金、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、ルテニウム、イリジウム、及びロジウムのうち少なくとも何れか一つより形成された第３電極層と、を備えることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１電極層は、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成されたことを特徴とする請求項４に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記第１電極層、第２電極層、及び第３電極層は、酸化雰囲気で熱処理されて、当該第１電極層、第２電極層、及び第３電極層それぞれの少なくとも一部は酸化物形態に形成されたことを特徴とする請求項４に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
基板上にｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層、活性層、及びｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層を順次に積層する第１段階と、
前記ｐ型化合物半導体層及び前記活性層を順次にパターニングして前記ｎ型化合物半導体の一部を露出させる第２段階と、
前記ｎ型化合物半導体層の露出された部分にｎ型電極を形成する第３段階と、
パターニングされた前記ｐ型化合物半導体層上に銀または銀合金よりなる第１電極層を形成する第４段階と、
前記第１電極層上にニッケル、ニッケル合金、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、ルテニウム、イリジウム、及びロジウムのうち少なくとも何れか一つよりなる第２電極層を形成する第５段階と、
前記第５段階の結果物を熱処理する第６段階と、を備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１電極層は、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成されることを特徴とする請求項７に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記第３段階及び第４段階は、電子ビーム蒸着または熱蒸着することを特徴とする請求項７に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第６段階は、２００℃〜７００℃で１０秒〜２時間熱処理することを特徴とする請求項７に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記第６段階は、酸化雰囲気で熱処理することを特徴とする請求項１０に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１２】
基板上にｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層、活性層、及びｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層を順次に積層する第１段階と、
前記ｐ型化合物半導体層及び前記活性層を順次にパターニングして前記ｎ型化合物半導体の一部を露出させる第２段階と、
前記ｎ型化合物半導体層の露出された部分にｎ型電極を形成する第３段階と、
パターニングされた前記ｐ型化合物半導体層上に銀または銀合金よりなる第１電極層を形成する第４段階と、
前記第１電極層上にニッケルまたはニッケル合金よりなる第２電極層を形成する第５段階と、
前記第２電極層上にニッケル、ニッケル合金、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、ルテニウム、イリジウム、及びロジウムのうち少なくとも何れか一つよりなる第３電極層を形成する第６段階と、
前記第６段階の結果物を熱処理する第７段階と、を備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記第１電極層は、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成されることを特徴とする請求項１２に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１４】
前記第３段階ないし第５段階は、電子ビーム蒸着または熱蒸着することを特徴とする請求項１２に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１５】
前記第７段階は、２００℃〜７００℃で１０秒〜２時間熱処理することを特徴とする請求項１２に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記第７段階は、酸化雰囲気で熱処理することを特徴とする請求項１５に記載の半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、III−Ｖ族ＧａＮ系化合物半導体発光素子及びその製造方法に係り、より詳細には抵抗値が低く、光透過度の高いｐ型電極層を備えたIII−Ｖ族ＧａＮ系化合物半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体を用いた発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は半導体層と電極間に高品質のオーミック接触を形成することが非常に重要である。ｐ型ＧａＮ半導体層に対するオーミックコンタクト層としてはＮｉを基本とする金属薄膜構造、すなわちＮｉ／Ａｕの透明金属薄膜を使うことができる（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
Ｎｉを基本とする金属薄膜は、酸素（Ｏ２）雰囲気で熱処理された時に１０−３〜１０−４Ωｃｍ２ほどの低い非接触抵抗を有するオーミック接触を形成すると知られている。このような低い非接触抵抗によれば、５００℃〜６００℃の酸素雰囲気で熱処理する場合、ＧａＮとＮｉの界面にｐ型半導体酸化物であるＮｉ酸化物（ＮｉＯ）が島状のＡｕ薄膜間とその上に形成されることによって、ショットキー障壁の高さ（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｈｅｉｇｈｔ：ＳＢＨ）が低くなる。したがって、ショットキー障壁の高さ減少により、ＧａＮ表面付近に多数キャリアであるホールを容易に供給してＧａＮ系表面付近での実効キャリア濃度が増加する。一方、Ｎｉ／Ａｕをｐ型ＧａＮ系半導体層に接触させた後、熱処理してＭｇ−Ｈ金属間化合物を除去すれば、半導体層表面でＭｇドーパント濃度を増加させる再活性化が発生する。これを通じて半導体層の表面でこのような実効キャリア濃度が１０１９／ｃｍ３以上高まって半導体層と電極層（酸化Ｎｉ）との間にトンネリング伝導を起こしてオーミック伝導特性を示す。
【０００４】
しかし、Ｎｉ／Ａｕ金属薄膜の場合、Ａｕは伝導性を向上させて低い接触抵抗を誘導するが、相対的に高い光吸収率によって光透過度を低下させる問題がある。したがって、高出力、高輝度を有するＧａＮ半導体発光素子の具現のために光透過度の高い新しいオーミック接触物質が要求される。
【特許文献１】米国特許第５，８７７，５５８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，００８，５３９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ＧａＮ系半導体層に対して光透過度が向上したオーミック接触系を備えた半導体発光素子を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、前記半導体発光素子を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一類型による半導体発光素子は、ｎ型電極及びｐ型電極の間に、少なくともｎ型ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、及びｐ型ＧａＮ系化合物半導体層を備え、前記ｐ型電極は、前記ｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上にＡｇまたはＡｇ合金よりなる第１電極層と、前記第１電極層上にＮｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つより形成された第２電極層と、を備える。
【０００８】
前記第１電極層は、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成されることが望ましい。
【０００９】
また、前記第１電極層及び第２電極層は、酸化雰囲気で熱処理されて、当該第１電極層及び第２電極層それぞれの少なくとも一部は酸化物形態に形成されうる。
【００１０】
前記基板は、透光材料であり、サファイアよりなることが望ましい。
【００１１】
本発明の他の類型による半導体発光素子は、ｎ型電極及びｐ型電極の間に、少なくともｎ型ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、及びｐ型ＧａＮ系化合物半導体層を備え、前記ｐ型電極は、前記ｐ型ＧａＮ系化合物半導体層上にＡｇまたはＡｇ合金より形成された第１電極層と、前記第１電極層上にＮｉまたはＮｉ合金より形成された第２電極層と、前記第２電極層上にＮｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つより形成された第３電極層と、を備える。
【００１２】
本発明の他の類型による半導体発光素子の製造方法は、基板上にｎ型ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、及びｐ型ＧａＮ系化合物半導体層を順次に積層する第１段階と、前記ｐ型化合物半導体層及び前記活性層を順次にパターニングして前記ｎ型化合物半導体の一部を露出させる第２段階と、前記ｎ型化合物半導体層の露出された部分にｎ型電極を形成する第３段階と、パターニングされた前記ｐ型化合物半導体層上にＡｇまたはＡｇ合金より形成された第１電極層を形成する第４段階と、前記第１電極層上にＮｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つよりなる第２電極層を形成する第５段階と、前記第５段階の結果物を熱処理する第６段階と、を備える。
【００１３】
前記第３段階及び第４段階は、電子ビーム蒸着または熱蒸着することが望ましい。
【００１４】
前記第６段階は、２００℃〜７００℃で１０秒〜２時間熱処理することが望ましい。
【００１５】
前記第６段階は、酸化雰囲気で熱処理することが望ましい。
【００１６】
本発明のまた他の類型による半導体発光素子の製造方法は、基板上にｎ型ＧａＮ系化合物半導体層、活性層、及びｐ型ＧａＮ系化合物半導体層を順次に積層する第１段階と、前記ｐ型化合物半導体層及び前記活性層を順次にパターニングして前記ｎ型化合物半導体の一部を露出させる第２段階と、前記ｎ型化合物半導体層の露出された部分にｎ型電極を形成する第３段階と、パターニングされた前記ｐ型化合物半導体層上にＡｇまたはＡｇ合金よりなる第１電極層を形成する第４段階と、前記第１電極層上にＮｉまたはＮｉ合金よりなる第２電極層を形成する第５段階と、前記第２電極層上にＮｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つよりなる第３電極層を形成する第６段階と、前記第６段階の結果物を熱処理する第７段階と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る発光素子は、従来のＮｉ／Ａｕのように低い抵抗を示すながら光透過度が向上したｐ型電極を含む。また、高品位オーミック接触特性を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付された図面に基づき、本発明の望ましい実施例によるIII−Ｖ族ＧａＮ系化合物半導体及びその製造方法を詳細に説明する。この過程において図面に示された層および領域の厚さは明細書の明確性のために誇張して表現された。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施例による窒化ガリウム（ＧａＮ）系III−Ｖ族半導体ＬＥＤを示す概略的な断面図である。
【００２０】
図１を参照すれば、本発明の発光素子は、透明基板１０上に第１化合物半導体層１２を備える。第１化合物半導体層１２は、ｎ型III−Ｖ族化合物半導体層、例えばｎ−ＧａＮ層であることが望ましいが、他の化合物半導体層であっても良い。第１化合物半導体層１２は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに区分される。第１領域Ｒ１上にｐ型及びｎ型キャリアの再結合によって光、例えば青色または緑色光が放出される活性層１４が積層されている。活性層１４上に第２化合物半導体層１６が積層されている。第２化合物半導体層１６は、ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層、例えばｐ−ＧａＮ層であることが望ましいが、他の化合物半導体層であっても良い。
【００２１】
第２化合物半導体層１６上には本発明の特徴部であるｐ型電極２０が形成されている。ｐ型電極２０は、銀（Ａｇ）またはＡｇ合金よりなる第１電極層２２と、第１電極層２２上の第２電極層２４よりなる。第２電極層２４は、ニッケル（Ｎｉ）、Ｎｉ合金、亜鉛（Ｚｎ）、Ｚｎ合金、銅（Ｃｕ）、Ｃｕ合金、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、及びロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも一つより形成される。
【００２２】
第１電極層２２及び第２電極層２４は、抵抗率の低減及び光透過度の向上の見地から、それぞれ０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成され、望ましくは５ｎｍほどに形成される。
【００２３】
透明基板１０は、サファイアより形成されることが望ましい。
【００２４】
一方、第１化合物半導体層１６上の第２領域Ｒ２上にはｎ型電極３０が形成されている。
【００２５】
一方、第１電極層２２及び第２電極層２４は、酸化雰囲気（例えば、酸素雰囲気）で熱処理されて、第１電極層２２及び第２電極層２４それぞれの少なくとも一部は酸化物形態に形成されうる。
【００２６】
ｐ型電極２０及びｎ型電極３０に光放出に必要な臨界電圧以上の電圧が印加されれば、活性層１４から光が放出される。活性層１４から放出された光の一部Ｌ１はｐ型電極２０を通じて放出され、透明基板１０に向けて放出された光Ｌ２は透明基板１０の下部に配置されるプレート（図示せず）で反射されてｐ型電極２０に向けて進行する。
【００２７】
以下、本発明の第１実施例による電極の製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図２を参照すれば、透明なサファイア基板１０上に第１化合物半導体層１２を形成する。第１化合物半導体層１２は、ｎ型ＧａＮ層より形成することが望ましいが、他の化合物半導体層より形成しても良い。第１化合物半導体層１２上に活性層１４及び第２化合物半導体層１６を順次に形成する。第２化合物半導体層１６は、ｐ型ＧａＮ層より形成できるが、他の化合物半導体層より形成しても良い。第２化合物半導体層１６上に第１感光膜パターンＰＲ１を形成する。第１感光膜パターンＰＲ１は、ｎ型電極３０とｐ型電極２０とが形成される領域を限定する。
【００２９】
図２及び図３を参照すれば、第１感光膜パターンＰＲ１をエッチングマスクとして第２化合物半導体層１６及び活性層１４を順次にエッチングする。この時、前記エッチングは、第１化合物半導体層１２が露出されるまで行うことが望ましいが、第１化合物半導体層１２の一部が除去されるまで行っても良い。その後、第１感光膜パターンＰＲ１を除去する。前記エッチングにより露出された第１化合物半導体層１２の所定領域上にｎ型電極３０を形成する。ｎ型電極３０は、後述する後続工程の後に形成してもよい。
【００３０】
図４を参照すれば、ｎ型電極３０が形成された結果物上に、ｎ型電極３０を覆って第２化合物半導体層１６の大部分が露出される第２感光膜パターンＰＲ２を形成する。第２感光膜パターンＰＲ２は、ｐ型電極３０が形成される領域を限定する。第２感光膜パターンＰＲ２上に第２化合物半導体層１６の露出された上面と接触する第１電極層２２を電子ビーム蒸着または熱蒸着によって形成する。第１電極層２２は、ＡｇまたはＡｇ合金より形成する。また、第１電極層２２は、抵抗率の低減及び光透過度の向上の見地から、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成できるが、５ｎｍ程度の厚さに形成することが望ましい。
【００３１】
次に、第１電極層２２上に第２電極層２４を電子ビーム蒸着または熱蒸着して形成する。第２電極層２４は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つより形成される。第２電極層２４は、抵抗率の低減及び光透過度の向上の見地から、０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成できるが、５ｎｍ程度の厚さに形成することが望ましい。
【００３２】
次いで、第２感光膜パターンＰＲ２をリフトオフする。この過程で第２感光膜パターンＰＲ２上に順次に積層された第１電極層２２及び第２電極層２４も共に除去される。このようにして、図５に示されたように第２化合物半導体層１６上にｐ型電極２０として使われる第１電極層２２及び第２電極層２４が形成される。
【００３３】
次いで、パターニングが完了した結果物を、有効な酸化物形態の形成及び素子の熱による劣化防止の見地から、空気または酸化雰囲気（例えば、酸素雰囲気）下で２００〜７００℃で１０秒〜２時間熱処理してオーミック接触形成を用いたｐ型電極２０をｐ型半導体層１６の表面に形成する。
【００３４】
一方、ｎ型電極３０は、第２感光膜パターンＰＲ２を除去した後に形成しても良い。
【００３５】
図６は、本発明の第１実施例によるｐ型電極（Ａｇ／Ｎｉ：ＡｇとＮｉの積層）と従来技術のｐ型電極（Ｎｉ／Ａｕ：ＮｉとＡｕの積層）間の光吸収度を示すグラフである。各電極は２つの層で形成されており、各層はそれぞれ５ｎｍの厚さに蒸着された。また、各電極は、５５０℃で１分間、空気雰囲気下で熱処理してその特性を比較した。図７において、４００〜８００ｎｍ波長でＡｇ／Ｎｉ電極の光吸収度がＮｉ／Ａｕ電極より顕著に低いことがわかる。
【００３６】
図７は、本発明の第１実施例によるｐ型電極（Ａｇ／Ｎｉ）と従来技術のｐ型電極（Ｎｉ／Ａｕ）間の光透過度を示すグラフである。各電極は２つの層で形成されており、各層はそれぞれ５ｎｍの厚さに蒸着された。また、各電極は、５５０℃で１分間、空気雰囲気下で熱処理してその特性を比較した。図７において、Ａｇ／Ｎｉ電極は３００〜８００ｎｍの広い波長帯で９０％以上の高い光透過度を示す。４６０ｎｍ波長で見れば、Ａｇ／Ｎｉ電極及びＮｉ／Ａｕ電極の光透過度がそれぞれ９４％、７６％であって顕著な差が発生する。
【００３７】
図８は、４〜５×１０２２／ｃｍ３のキャリア濃度を有するｐ型ＧａＮの上部にＡｇ／Ｎｉをそれぞれ５ｎｍの厚さに蒸着させた後、熱処理前と空気雰囲気で熱処理した試料の電気的測定結果を示すグラフである。図８において、熱処理前の電流−電圧特性と比較して４５０℃、５５０℃でそれぞれ１分間熱処理した試料の電流−電圧特性のオーミック特性が優れていることが分かる。これは、熱処理過程でＡｇ及びＮｉの一部が酸化物になって抵抗が低くなったためであると解釈される。
【００３８】
図９は、本発明の第２実施例によるＧａＮ系III−Ｖ族半導体ＬＥＤの概略的な断面図である。
【００３９】
図９を参照すれば、本発明の第２実施例による発光素子は、透明基板１１０上にｎ−ＧａＮ層１１２が形成されている。ｎ−ＧａＮ層１１２は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに区分されている。第１領域Ｒ１上に活性層１１４及びｐ−ＧａＮ層１１６が順次に積層されている。
ｐ−ＧａＮ層１１６上には本発明の特徴部であるｐ型電極１２０が形成されている。ｐ型電極１２０は、ＡｇまたはＡｇ合金よりなる第１電極層１２２と、第１電極層１２２上の第２電極層１２４と、第２電極層１２４上の第３電極層１２６とよりなる。第２電極層１２４は、ＮｉまたはＮｉ合金より形成される。第３電極層１２６は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つより形成される。
【００４０】
抵抗率の低減及び光透過度の向上の見地から、第１電極層１２２、第２電極層１２４、及び第３電極層１２６はそれぞれ０．１ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成され、望ましくは５ｎｍ程度に形成される。
【００４１】
透明基板１１０は、サファイアより形成されることが望ましい。
【００４２】
一方、ｎ−ＧａＮ層１１２の第２領域Ｒ２上にはｎ型電極１３０が形成されている。
【００４３】
第２実施例の発光素子の製造方法を第１実施例の発光素子の製造方法と図９を参照して説明する。
【００４４】
サファイア基板１１０上にｎ−ＧａＮ層１１２、活性層１１４、及びｐ−ＧａＮ層１１６を形成する過程と、これらを逆順にエッチングする過程と、ｎ−ＧａＮの露出された領域上にｎ型電極１３０を形成する過程と、図４の感光膜パターンＰＲ２の形成と第１電極層１２２を形成する過程とは第１実施例と同一に進行する。
【００４５】
次いで、第１電極層１２２上に第２電極層１２４及び第３電極層１２６を順次に蒸着する。ここで、第２電極層１２４は、ＮｉまたはＮｉ合金より形成され、第３電極層１２６は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ｒｕ、Ｉｒ、及びＲｈのうち少なくとも何れか一つより形成される。
【００４６】
次いで、第２感光膜パターンＰＲ２を除去する。この過程において第２感光膜パターンＰＲ２上に順次に積層された第１電極層１２２、第２電極層１２４、及び第３電極層１２６も共に除去される。このようにして、図９に示されたように第２化合物半導体層１６上にｐ型電極として使われる第１電極層１２２、第２電極層１２４、及び第３電極層１２６が形成される。
【００４７】
次いで、パターニングが完了した結果物を、有効な酸化物形態の形成及び素子の熱による劣化防止の見地から、空気雰囲気下で２００〜７００℃で１０秒ないし２時間熱処理してオーミック接触形成を用いたｐ型電極１２０をｐ型半導体層１１６の表面に形成する。
【００４８】
図１０は、４〜５×１０２２／ｃｍ３のキャリア濃度を有するｐ型ＧａＮの上部にＡｇ／Ｎｉ／Ｒｕ（ＡｇとＮｉとＲｕの積層）をそれぞれ３〜４ｎｍの厚さに蒸着させた後、熱処理前と空気雰囲気で熱処理した試料の電気的測定結果を示すグラフである。図９において、熱処理前の電流−電圧特性と比較して３３０℃、４５０℃、５５０℃でそれぞれ１分間熱処理した試料の電流−電圧特性のオーミック特性がはるかに優れていることが分かる。
【００４９】
図１１及び図１２は、４〜５×１０２２／ｃｍ３のキャリア濃度を有するｐ型ＧａＮ上部にＡｇ／Ｎｉ／Ｒｕを蒸着させた後、熱処理前と酸素雰囲気で熱処理後の界面に電極成分の拡散及び反応を測定するためにオージェ電子分光法（ＡＥＳ：Ａｕｇｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）による深さ方向分析（ｄｅｐｔｈ  ｐｒｏｆｉｌｅｓ）の結果を示すグラフである。
【００５０】
図１１を参照すれば、ｐ型電極の深さが深くなるにつれてＲｕが減少し、Ｎｉ及びＡｇが増加してから減少する。スパッタリング時間がさらに長くなればｐ型ＧａＮの成分が現れることがわかる。
【００５１】
図１２を参照すれば、熱処理過程においてＲｕ及びＮｉはそれぞれ酸化されながら位置が逆転してｐ型電極の表面からＮｉ酸化物及びＲｕ酸化物が形成され、Ａｇの一部も酸化された。このような酸化物は光の透過度を向上させる。
【００５２】
本発明は図面に示された実施例に基づいて説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他実施例が可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲によってのみ決まるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明はＬＥＤのような発光素子が使われる全ての電子製品に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施例によるＧａＮ系III−Ｖ族化合物半導体発光素子を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の半導体発光素子の製造方法を示す断面図である。
【図３】図２に後続する処理を示す断面図である。
【図４】図３に後続する処理を示す断面図である。
【図５】図４に後続する処理を示す断面図である。
【図６】図１に示す発光素子のｐ型電極と従来技術のｐ型電極の光吸収度を示すグラフである。
【図７】図１に示す発光素子のｐ型電極と従来技術のｐ型電極の光透過度を示すグラフである。
【図８】図１に示す発光素子のｐ型電極をｐ型ＧａＮ上部にそれぞれ５ｎｍの厚さに蒸着させた後、熱処理前と空気雰囲気で熱処理した後の電気的測定結果を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施例によるＧａＮ系III−Ｖ族化合物半導体発光素子を概略的に示す断面図である。
【図１０】上部にＡｇ／Ｎｉ／Ｒｕをそれぞれ３〜４ｎｍの厚さに蒸着させた後、熱処理前と空気雰囲気で熱処理した後の電気的測定結果を示すグラフである。
【図１１】ｐ型ＧａＮ上部にＡｇ／Ｎｉ／Ｒｕを蒸着させた後、熱処理前の界面のオージェ電子分光法による深さ方向分析結果を示すグラフである。
【図１２】ｐ型ＧａＮ上部にＡｇ／Ｎｉ／Ｒｕを蒸着させた後、酸素雰囲気で熱処理後の界面のオージェ電子分光法による深さ方向分析結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１０    透明基板、
１２    第１化合物半導体層、
１４    活性層、
１６    第２化合物半導体層、
２０    ｐ型電極、
２２    第１電極層、
２４    第２電極層、
３０    ｎ型電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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