(57)【要約】【課題】Ａｌを含むｐ型のIII−Ｖ属化合物半導体であって、該半導体層上に触媒層に用いる方法において、高いｐ型の導電性を発揮させることができ、さらに低コストで作製でき、電極との良好なオーミック接触をも実現することができるｐ型III−Ｖ属化合物半導体の作製方法を提供することを目的とする。【解決手段】ｐ型不純物を添加したｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を作製する第１の工程と、上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層上に触媒層を作製する第２の工程と、上記触媒層を付けた状態でのｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を熱処理する第３の工程とを含むｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法である。この方法において、本発明の特徴は前記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層がＡｌを含んでおり、かつ、触媒層がＮｉ、ＡｇまたはＣｕのうちの少なくとも１種類を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型不純物を添加したｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を作製する第１の工程と、上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層上に触媒層を作製する第２の工程と、上記触媒層を付けた状態でのｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を熱処理する第３の工程とを含むｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法において、前記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層がＡｌを含んでおり、かつ、触媒層がＮｉ、ＡｇまたはＣｕのうちの少なくとも１種類を含んでいることを特徴とするｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項２】
ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が、窒化ガリウム系化合物半導体である請求項１に記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項３】
上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、０．５原子％以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項４】
ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、５〜５０原子％である請求項１〜３のいずれかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項５】
触媒層が、ＣｕまたはＡｇのうちの一種類以上を含む、請求項１から４の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項６】
上記第３の工程における熱処理温度が、２００℃以上である請求項１から５  の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項７】
上記第３の工程の後に、触媒層を剥離する第４の工程を含む、請求項１から６の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項８】
上記触媒層の膜厚は、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である、請求項１から７の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項９】
上記触媒層がＮｉ、ＡｇあるいはＣｕを含有する割合が５０〜１００原子％の範囲である、請求項１から８の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項１０】
上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層の膜厚は、１ｎｍ〜５μｍの範囲である、請求項１から９の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【請求項１１】
III−Ｖ族化合物半導体層からなるｎ型層、発光層及びｐ型層を備えた発光素子の作成方法において、前記ｐ型層を、Ａｌを含むIII−Ｖ族化合物半導体層とし、該ｐ型層上にＮｉ、ＡｇまたはＣｕのうちの少なくとも１種類を含む触媒層を形成し、次いで熱処理することにより作製することを特徴とする発光素子の作製方法。
【請求項１２】
ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が、窒化ガリウム系化合物半導体である請求項１１に記載の発光素子の作製方法。
【請求項１３】
上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、０．５原子％以上であることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の発光素子の作製方法。
【請求項１４】
ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、５〜５０原子％である請求項１１から１３のいずれかに記載の発光素子の作製方法。
【請求項１５】
触媒層が、ＣｕまたはＡｇのうちの一種類以上を含む、請求項１１から１４の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【請求項１６】
熱処理温度が、２００℃以上である請求項１１から１５の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【請求項１７】
上記熱処理後に、触媒層を剥離する工程を含む、請求項１１から１６の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【請求項１８】
上記触媒層の膜厚が、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である、請求項１１から  １７の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【請求項１９】
上記触媒層がＮｉ、ＡｇあるいはＣｕを含有する割合が５０〜１００原子％の範囲である、請求項１１から１８の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【請求項２０】
上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層の膜厚が、１ｎｍ〜５μｍの範囲である、請求項１１から１９の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法及びIII−Ｖ族化合物半導体発光素子の作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
窒化ガリウム系化合物半導体においては、長い間、ｐ型の導電性を示す半導体を形成することが困難であった。その理由は半導体の結晶成長において、水素が半導体の結晶中に取り込まれ、ドープされたｐ型不純物と結合し、ｐ型の導電性を示さなくなるからである。
これに対し、Ｍｇをドープした窒化ガリウムに低速度電子線を照射する方法（特許文献１参照）や、同じくＭｇをドープした窒化ガリウムを水素を含まない雰囲気中で熱処理する方法（特許文献２参照）等によって、水素によってパッシベーションされていた半導体中のｐ型不純物を、脱水素させて活性化させ、それによってｐ型の導電性を示す半導体を得ることが可能であることが判った。
【０００３】
しかし、上記の電子線照射を用いる方法は、ウエハの全面を均一に処理することが困難であること、それが可能であったとしても処理を行うのに時間がかかることや装置が大がかりになって高価であることなどの問題がある。そのため、ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の形成のためには、広い面積の試料を均一に処理することができる熱処理による方法の方が、工業的には適しているとされているが、特許文献２に開示されている熱処理による方法では、高いキャリア濃度を確保するために、熱処理を７００〜９００℃程度の高い温度で行う必要がある。このような高温で熱処理を行うと、発光層を形成する結晶が劣化しやすく、例えばＩｎを含む３元混晶の窒化ガリウム系化合物半導体であるＩｎxＧａ1-xＮ（０＜ｘ≦１）は、スピノーダル分解を引き起こして結晶が劣化しやすくなり、十分な発光強度を有する可視光の発光素子が得られなくなるという問題があった。
【０００４】
そこで、熱処理の低温化の方法として、特許文献３のｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の電極を形成する方法において、アクセプタ不純物添加層上にＰｔを形成した後、少なくとも酸素を含む雰囲気において４００℃以上の温度で熱処理する技術や、特許文献４のｐ形窒化ガリウム系化合物半導体を作製する方法において、アクセプタ不純物を添加した窒化ガリウム系化合物半導体の表面にＣｏを蒸着して酸素雰囲気中で熱処理を行い、熱処理後に酸化したＣｏ膜を除去することにより熱処理を行う技術、また、特許文献５や特許文献６に開示されている、酸素を含まない雰囲気ガス中で、しかも低い温度で熱処理を行うことでｐ型の導電性を得る手法が開示されているが、いずれも問題点を抱えている（特許文献７の従来技術参照）。
【０００５】
これらの課題を解決する方法として、特許文献７にｐ型窒化ガリウム系化合物半導体層上に「触媒層」と呼ぶ層を形成して熱処理を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平２−２５７６７９号公報
【特許文献２】特開平５−１８３１８９号公報
【特許文献３】特開平１１−１８６６０５号公報
【特許文献４】特開平１１−１４５５１８号公報
【特許文献５】特開平１１−１７７１３４号公報
【特許文献６】特開平１１−３５４４５８号公報
【特許文献７】特開２００２−２６３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献７の発明は本出願人によるもので、ｐ型の半導体層の作成において、該半導体層上に金属等の触媒層を形成し、その後熱処理することを特徴としている。ところがその後の研究により、ｐ型窒化ガリウム系化合物等の半導体層がＡｌを組成として含む場合に、触媒層の種類により有効なキャリア濃度の差が大きいことが判明した。特に、０．５質量％以上、好ましくは５質量％以上のＡｌを含む場合に、この傾向が強かった。
【０００７】
Ａｌを含むｐ型窒化ガリウム系化合物半導体のコンタクト層は、発光の透過率を向上することができるために発光層内で発生した発光を外部へ取り出す効率において有利と考えられる。しかし、Ａｌが組成として混入することでバンドギャップの増大が生じ、接触抵抗を高くしてしまうことが判っている。
【０００８】
この発明は上記に鑑み提案されたもので、Ａｌを含むｐ型のIII−Ｖ属化合物半導体であって、該半導体層上に触媒層に用いる方法において、高いｐ型の導電性を発揮させることができ、さらに低コストで作製でき、電極との良好なオーミック接触をも実現することができるｐ型III−Ｖ属化合物半導体の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために研究した結果、Ａｌを含むｐ型のIII−Ｖ属化合物半導体の作製において、該半導体層上に触媒層を形成して熱処理する場合に触媒層として特定の金属を用いると導電性を高める上で顕著な効果があることを見出した。本発明はこの研究成果に基づくもので以下の発明からなる。
（１）ｐ型不純物を添加したｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を作製する第１の工程と、上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層上に触媒層を作製する第２の工程と、上記触媒層を付けた状態でのｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を熱処理する第３の工程とを含むｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法において、前記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層がＡｌを含んでおり、かつ、触媒層がＮｉ、ＡｇまたはＣｕのうちの少なくとも１種類を含んでいることを特徴とするｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（２）ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が、窒化ガリウム系化合物半導体である上記（１）に記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【００１０】
（３）上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、０．５原子％以上であることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（４）ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、５〜５０原子％である上記（１）〜（３）のいずれかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（５）触媒層が、ＣｕまたはＡｇのうちの一種類以上を含む、上記（１）〜（４）の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（６）上記第３の工程における熱処理温度が、２００℃以上である上記（１）〜（５）の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（７）上記第３の工程の後に、触媒層を剥離する第４の工程を含む、上記（１）〜（６）の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
【００１１】
（８）上記触媒層の膜厚は、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である上記（１）〜（７）の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（９）上記触媒層がＮｉ、ＡｇあるいはＣｕを含有する割合が５０〜１００原子％の範囲である、上記（１）〜（８）の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（１０）上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層の膜厚は、１ｎｍ〜５μｍの範囲である、上記（１）〜（９）の何れかに記載のｐ型III−Ｖ族化合物半導体の作製方法。
（１１）III−Ｖ族化合物半導体層からなるｎ型層、発光層及びｐ型層を備えた発光素子の作成方法において、前記ｐ型層を、Ａｌを含むIII−Ｖ族化合物半導体層とし、該ｐ型層上にＮｉ、ＡｇまたはＣｕのうちの少なくとも１種類を含む触媒層を形成し、次いで熱処理することにより作製することを特徴とする発光素子の作製方法。
（１２）ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が、窒化ガリウム系化合物半導体である上記（１１）に記載の発光素子の作製方法。
【００１２】
（１３）上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、０．５原子％以上であることを特徴とする、上記（１１）または１２に記載の発光素子の作製方法。
（１４）ｐ型III−Ｖ族化合物半導体が含むＡｌの量が、５〜５０原子％である上記（１１）〜（１３）のいずれかに記載の発光素子の作製方法。
（１５）触媒層が、ＣｕまたはＡｇのうちの一種類以上を含む、上記（１１）〜（１４）の何れかに記載の発光素子の作製方法。
（１６）熱処理温度が、２００℃以上である上記（１１）〜（１５）の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【００１３】
（１７）上記熱処理後に、触媒層を剥離する工程を含む、上記（１１）〜（１６）の何れかに記載の発光素子の作製方法。
（１８）上記触媒層の膜厚が、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である、上記（１１）〜（１７）の何れかに記載の発光素子の作製方法。
（１９）上記触媒層がＮｉ、ＡｇあるいはＣｕを含有する割合が５０〜１００原子％の範囲である、上記（１１）〜（１８）の何れかに記載の発光素子の作製方法。
（２０） 上記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層の膜厚が、１ｎｍ〜５μｍの範囲である、上記（１１）〜（１９）の何れかに記載の発光素子の作製方法。
【発明の効果】
【００１４】
Ａｌを含むｐ型のIII−Ｖ属化合物半導体層上に、Ｎｉ，ＡｇまたはＣｕを含む金属からなる触媒層を形成し、熱処理を施すことにより、触媒層として他の金属を用いた場合に比べ著しい効果がある。即ち、キャリア濃度を著しく高くすることができ、したがって導電性を高め、ｐ型としての機能を十分に発揮させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面を参照して本発明を詳しく説明する。
本発明において、III−Ｖ属化合物半導体はＡｌを含むＧａＮを基礎とし、そのＧａの一部或いは全部をＢ、Ｉｎで置換したものも含む。またＮの一部或いは全部をＰ，Ａｓで置換したものも含む。一般式で表せばＡｌxＢyＩｎzＧａ1-x-y-zＮ1-i-jＰiＡｓj（０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１、０≦ｊ≦１、０≦ｉ≦１、０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、０≦ｉ＋ｊ≦１）である。これらの一般式の中で本発明の方法は特にＡｌを含む窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体の場合に効果が大きく望ましいものである。これを一般式で表せばＡｌxＢyＩｎzＧａ1-x-y-zＮ（０＜ｘ＜１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１、０＜ｘ＋ｙ＋ｚ＜１、）である。この中でさらに好ましくはＧａＡｌＮ、ＧａＡｌＩｎＮである。
【００１６】
以下III−Ｖ属化合物半導体として窒化ガリウム系化合物半導体を例にとり本発明を説明する。
図１は本発明のｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の作製方法の手順の概念を説明するための図である。図において、この発明のｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の作製方法では、先ず図１（Ａ）に示すように、サファイアからなる基板１上にバッファ層、その他様々な組成や層構造からなるｐ型層でない層２と、Ｍｇをドープしたｐ型層３上に、触媒層７を形成して、積層体（試料）１０を構成し、この試料１０に熱処理を施す。この熱処理により、ｐ型層３のＭｇと結合していた水素は移動し、（Ｂ）に示すように、触媒層７をなす材料と結合するようになる。そして、この試料１１を塩酸に含浸して触媒層７を除去し、（Ｃ）に示すような、試料１２を形成する。この試料１２のｐ型層３では、試料１０の段階では水素と結合してパッシベーションされていたＭｇが活性化してキャリア濃度が上昇するので、ｐ型層３は、ｐ型としての機能を十分に発揮することができるようになる。
【００１７】
触媒層を形成した後にアニールを行うことが必要である。その温度としては、２００℃以上の温度が必要である。また、この温度はできるだけ低い方が良い。発光層がＩｎＧａＮからなる場合、熱処理によって組成の分離を生じやすいため、高い温度での熱処理で発光強度の低下を招くことがある。
本発明は触媒層としてＮｉ，Ａｇ，Ｃｕのうちの一種類以上を含むことが特徴である。これらの金属を用いた場合、文献７に記載のＰｄやＣｏなど他の金属を使用した場合に比較して１００℃程度処理温度を低下させることに成功した。この効果により、処理温度は２００℃以上で十分なキャリア濃度を得ることが可能となった。さらに望ましくは、４００℃以上の温度であり、５００℃以上では、なおさら望ましい。
一方、処理温度を９００℃以上とすると、上記のＩｎＧａＮ結晶の分解を生じる。ｐ層にＡｌＧａＮを用いると従来は９００℃以上等の高温を必要としていたが、本発明の技術により９００℃以下の温度での処理によって充分な活性化を得ることができるようになった。ＩｎＧａＮの分解を防ぐ観点からさらに望ましい、７００℃以下の温度とすることも可能である。
【００１８】
なかでも、ＡｇとＣｕは、成膜がしやすく、また剥離も容易であり、安価であることなどの点でＮｉよりも優れている。
これらの金属を１種以上含めば他の金属、例えば文献７に記載のその他の金属を含んでもよい。この場合Ｎｉ，Ａｇ，Ｃｕの少なくとも１種が５０原子％以上含むことが望ましい。
熱処理を行う時間については、温度に応じて適切に選ぶ必要がある。短すぎれば十分な活性化の効果を得ることができないし、長すぎれば発光層に含まれるＩｎＧａＮの分解を招き、素子の出力の低下を誘発する。
【００１９】
本発明で触媒層として用いるＮｉやＡｇやＣｕは、仕事関数の小さい金属であり、そのままではｐ型電極として利用できない。このため、第４の工程として触媒層を剥離する工程を含むことが望ましい。剥離は、酸やアルカリに含浸させるなどの方法で容易に行うことができる。表面の平坦性を必要とする場合、ドライエッチングによって行っても良い。
【００２０】
触媒層の膜厚は、１ｎｍから１００ｎｍであることが望ましい。これ以上薄いと、均一な膜とすることが難しくなるし、これ以上厚くなると触媒層としての効果には違いがなく、いたずらに成膜の工程時間と剥離の工程時間が延びるのみである。
触媒層は金属の膜であるので、その成膜方法は一般に知られたものを問題なく用いることができる。具体的には、真空蒸着、スパッタ、化学的気相成膜法（ＣＶＤ）などである。なかでも、真空蒸着はｐ型窒化ガリウム系化合物半導体に与えるダメージも少なく、触媒層の成膜に向いた手法である。
【００２１】
ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体に含まれるＡｌの組成としては、０．５質量％以上である場合に本発明の効果が顕著になり望ましい。さらに好ましくは５質量％以上である。これ以下の組成では、他の材料を触媒層として用いても十分活性化させることができる。Ａｌ含有量の上限は５０原子％程度とし、Ｇａ等を含むようにするのがよい。
【００２２】
触媒層のアニールの際には、できるだけ気相に水素を含まないことが望ましい。ここでいう水素とは、水素原子を含む化合物も含んでいる。圧力は任意で構わないが、７０Ｔｏｒｒ以下の低圧の方が望ましい。また、触媒層の表面に金属の酸化物等を生じないよう、熱処理雰囲気の気相中の酸素をできる限り取り除く努力が必要である。気相中に１質量％の酸素を含んだ場合でも、金属の酸化が発生することがある。
【００２３】
触媒層とｐ層との界面には、酸化物層を含まない方が良く、ｐ型層表面に前処理を施すことが望ましい。前処理は乾式でも湿式でも良いが、湿式のほうが簡便であり、低コスト化が可能である。湿式処理としては、酸処理やアルカリ処理を用いることができる。よく知られた塩酸、燐酸、硫酸、アンモニア、ＮａＯＨ、ＫＯＨなどによる含浸や煮沸の他、ＲＣＡ洗浄、ピラニハ洗浄などを用いることができる。
ｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の膜厚としては、１ｎｍから５μｍであることが望ましい。これ以下の膜厚では、ｐ型層として機能するのが難しいので、素子構造に採用する必要がないと思われ、これ以上の膜厚では、深底部より水素を取り出すのが困難となる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
次に、この発明の実施例を図２を用いて説明する。
図２は本発明方法により作製したｐ型窒化ガリウム系化合物半導体を含めて構成した半導体発光素子（半導体発光ダイオード）の作製方法についての説明図である。
この実施例では、ＭＯＣＶＤ法を用いて、サファイアからなる基板２１上に、ＡｌＮからなるバッファ層２２、アンドープのＧａＮからなるｎ型層２３１、ＧｅドープのＡｌＧａＮからなるｎ型層２３２、ＩｎＧａＮ層とＧａＮ層からなる多重量子井戸（ＭＱＷ）層２４、ＭｇドープのＡｌＧａＮ層２５、ＭｇドープのＡｌＧａＮからなるｐ型層２６を順に積層し、半導体発光素子用の多層構造を有するウェーハを作製した。
【００２５】
この多層構造を有するウェーハ上に、蒸着機を用いて抵抗加熱方式にて１０ｎｍの膜厚のＡｇからなる触媒層２７を形成して、試料２００を作製し（図２（Ａ））、その後、熱処理炉を用いて同様の手順により、窒素キャリアガス中で４５０℃において１０分間の熱処理を施した。このようにして、試料２０１を作製した（図２（Ｂ））。その後、ＨＣｌに含浸させることでＡｇからなる触媒層２７を除去し、ｐ型層２６を最表面とする試料（ウェーハ）２０２を作製した（図２（Ｃ））。
【００２６】
このような熱処理を施したウェーハ２０２の最表面のｐ型層２６についてキャリア濃度を測定したところ、キャリア濃度はおよそ６×１０17ｃｍ-3であり、ｐ型の導電性を発揮した。これは、ｐ型層２６のＭｇと結合していた水素が熱処理によって触媒層２７に移動し、触媒層２７のＡｇと結合した結果ｐ型層２６でのキャリア濃度が上昇したものと考えている。
熱処理の終わったウェーハ２０２について、公知のフォトリソグラフィーによってｐ型層２６の表面側にＩＴＯからなる透光性の電極と、ボンディングパッドとを形成し、ｐ側電極とした。
さらにその後ウェーハ２０２にドライエッチングを行い、ｎ側電極を形成する部分のｎ型層２３１を露出させ、露出した部分にｎ側電極を作製した。
【００２７】
このようにしてｐ側およびｎ側の電極を形成したウェーハについて、基板２１の裏面を研削、研磨してミラー状の面とした。その後、ウェーハを３５０μｍ角の正方形のチップに切断し、電極が上になるように、リードフレーム上に載置し、金線でリードフレームへ結線して半導体発光ダイオードとした。
上記のようにして作製した発光ダイオードのｐ側およびｎ側の電極間に順方向電流を流したところ、電流２０ｍＡにおける順方向電圧は３．２Ｖであった。また、ｐ側の透光性電極を通して発光を観察したところ、発光波長は４６５ｎｍであり、発光出力は１５ｍＷを示した。
【００２８】
（実施例２〜３）
次に、実施例１で用いたのと同じ構造を持つエピ基板上に触媒層としてＣｕ（実施例２）、Ｎｉ（実施例３）を５０ｎｍ形成し、３×１０-3Ｔｏｒｒの真空中にて、５分間の５００℃における熱処理を施した。
この基板より、実施例１と同様の手順で発光ダイオードを作製した。ｐ型層のキャリア濃度を表１に示す。この発光ダイオードのｐ側およびｎ側の電極間に順方向電流を流した場合の電流２０ｍＡにおける順方向電圧を表１にしめす。また、ｐ側の透光性電極を通して発光を観察したところ、発光波長は５２５ｎｍであり、発光出力は８ｍＷを示した。
（比較例１〜６）
【００２９】
実施例と同様にしてＭＯＣＶＤ法により製造した多層構造を有するウェーハについて、同様の方法で表面に様々な触媒層を形成し、窒素ガス雰囲気中で１０分間の熱処理を施すことでＡｌＧａＮ層中のＭｇを活性化するとともに、触媒層を除去し、ＡｌＧａＮからなるｐ型層を製造した。以上、実施例、比較例のｐ型層のキャリア濃度を表１に示す。
【表１】
2007311375.tif 000003
【００３０】
熱処理の終わったウェーハについて、実施例と同様にしてｐ側電極およびｎ側電極を作製した。さらに、このウェーハから実施例と同様にして発光ダイオードを形成した。
上記のようにして作製した発光ダイオードのｐ側およびｎ側の電極間に順方向電流を流したところ、電流２０ｍＡにおける順方向電圧は表１のようになった。また、ｐ側の透光性電極を通して発光を観察したところ、発光波長および発光出力は第２の実施形態とほぼ同じであった。
【００３１】
このように実施例と比較例１〜６では、発光ダイオードの発光出力には違いがないものの、ｐ型層のキャリア濃度、電流２０ｍＡにおける順方向電圧に大きな違いが生じた。
上記の実施例では、熱処理を窒素ガス雰囲気中で行うようにしたが、他の不活性ガス、例えばＡｒ等の希ガス中で行うようにしてもよい。また、熱処理を３×１０-3Ｔｏｒｒなどの真空中で行っても良く、酸化が進まない程度の圧力であればよく、特に圧力の値は制限されない。
また、実施例では触媒層を１種類の金属からなる単層膜として構成したが、１種類の金属あるいは二種以上の金属の合金あるいは化合物からなる多層膜として構成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によればｐ型電極はキャリア濃度が高く、低抵抗となり、駆動電圧を低くでき、高い発光出力が得られ、各種の表示ランプに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明のｐ型窒化ガリウム系化合物半導体の作製方法の手順を説明するための図である。
【図２】本発明方法により作製したｐ型窒化ガリウム系化合物半導体を含めて構成した半導体発光素子の作製方法についての説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 基板
２ バッファ層
３ ｐ型層
７ 触媒層
１０ 試料
１１ 試料
１２ 試料
２１ 基板
２２  バッファ層
２４  多重量子井戸（ＭＱＷ）層
２５ アンドープのＧａＮ層
２６ ｐ型層
２７ 触媒層
２００ 試料
２０１ 試料
２０２ ウェーハ
２０２ ウェーハ
２３１ ｎ型層
２３２ ｎ型層
【図１】
2007311375.tif 000004
【図２】
2007311375.tif 000005