(57)【要約】【課題】Ｇａ原子及びＡｓ原子の電極表面への拡散を低減可能なｎ型ＧａＡｓ系半導体の電極構造及びこの電極構造を備える半導体装置を提供する。【解決手段】本発明に係る電極構造は、Ａｕ及びＧｅを含む化合物から成り、ｎ型ＧａＡｓ半導体基板１０上に設けられたオーミック金属層１１と、オーミック金属層１１上に設けられた第１のＰｔ層１３と、第１のＰｔ層１３上に設けられたＴｉ層１４とを備える。Ｔｉ層１４は、Ｇａ原子及びＡｓ原子の電極表面への拡散を防止する。第１のＰｔ層は、Ｔｉ層１４のＴｉ原子が、Ａｕ電極層１２及びオーミック金属層１１へ拡散することを防止する。その結果、Ｔｉ層１４の拡散防止機能が維持される。これらにより、電極表面へのＧａ原子及びＡｓ原子の拡散を低減することが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡｕおよびＧｅを含む化合物から成り、ｎ型ＧａＡｓ系半導体領域上に設けられた電極層と、
前記電極層上に設けられた第１のＰｔ層と、
前記第１のＰｔ層上に設けられたＴｉ層と
を備える電極構造。
【請求項２】
Ａｕ、ＧｅおよびＮｉを含む化合物から成り、ｎ型ＧａＡｓ系半導体領域上に設けられた電極層と、
前記電極層上に設けられた第１のＰｔ層と、
前記第１のＰｔ層上に設けられたＴｉ層と
を備える電極構造。
【請求項３】
前記Ｔｉ層上に設けられたＡｕ層と、
前記Ｔｉ層と前記Ａｕ層との間に設けられた第２のＰｔ層と
をさらに備える請求項１または請求項２に記載の電極構造。
【請求項４】
前記電極層は、摂氏４００度以下で熱処理することにより形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電極構造。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電極構造を備える半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極構造、および半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光プリントヘッド用ＬＥＤアレイが記載されている。このＬＥＤアレイは、密着金属層及び拡散防止金属層を備え、この密着金属層及び拡散防止金属層は、基板上に設けられたオーミック金属層と表面電極層との間に設けられている。基板は、ＧａＡｓ半導体から成り、オーミック金属層は、ＡｕＧｅＮｉから成り、表面電極層はＡｕを含んでいる。また、密着金属層はＴｉから成り、このＴｉ層は、オーミック金属層と拡散防止金属層との密着性を良好にする。拡散防止金属層はＰｔから成り、このＰｔ層は、半導体基板の材料であるＧａやＡｓの表面電極層への拡散を防止する。
【０００３】
特許文献２には、半導体素子の金属接触方法が記載されている。この金属接触方法では、ＡｕＧｅの第１金属層、Ｎｉの第２金属層、Ｐｔの第３金属層及びＡｕの第４金属層をＧａＡｓ基板上に順次積層し、これらの金属層を熱処理する。第３金属層は、ＧａやＡｓの表面への拡散を防止する。
【特許文献１】特開平９−９５０１０号公報
【特許文献２】特開平８−２５５７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ｎ型ＧａＡｓ系半導体のオーミック電極として、ＡｕＧｅ合金又はＡｕＧｅＮｉ合金が主に用いられる。ＡｕＧｅ合金又はＡｕＧｅＮｉ合金が熱処理されると、ＧａＡｓと反応して合金層を形成し、オーミック接触が形成される。上記の熱処理の際に、Ｇａ及びＡｓが拡散して、拡散したＧａ及びＡｓが電極表面に達すると酸化物を形成する。この酸化物は、電極を部材に接合する際に電極剥がれ等のボンディング不良の原因となる。この拡散を防止するために、Ｔｉ若しくはＰｔの層が、拡散防止膜として用いられる。特許文献２に記載される金属接触方法では、Ｐｔが、拡散防止膜として用いられている。しかしながら、Ｔｉと比較すると、このＰｔのＧａＡｓとの反応性が高いので、ＧａやＡｓの拡散を十分に防止することはできない。ＴｉのＧａＡｓとの反応性は、Ｐｔよりも低いので、Ｇａ及びＡｓの拡散を防止することができる。しかしながら、Ｔｉは、Ａｕとの反応性が高く、特許文献１のＬＥＤアレイにおいては、オーミック金属層（ＡｕＧｅＮｉ）がＴｉ層と隣接するので、ＴｉとＡｕとの反応が生じる。この反応により、Ｔｉ層の拡散防止機能が低下するので、Ｇａ及びＡｓが電極表面まで拡散する。この結果、電極表面に酸化物が形成される。
【０００５】
そこで、本発明は、Ｇａ及びＡｓの電極表面への拡散を低減可能なｎ型ＧａＡｓ系半導体の電極構造を提供することを目的とし、また、上記の電極構造を備える半導体装置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】
【０００６】
本発明は、ＡｕおよびＧｅを含む化合物から成り、ｎ型ＧａＡｓ系半導体領域上に設けられた電極層と、電極層上に設けられた第１のＰｔ層と、第１のＰｔ層上に設けられたＴｉ層とを備える電極構造である。
【０００７】
本発明に係る電極構造においては、Ｔｉ層の形成に先立って、電極層上に第１のＰｔ層を形成したので、電極層に含まれるＡｕとＴｉ層との反応がＰｔ層により抑制される。このため、Ｔｉ層は、拡散防止膜として機能して、Ｇａ及びＡｓの拡散を低減できる。従って、Ｇａ及びＡｓが電極表面まで拡散し酸化物が形成されることを防ぐことが可能となる。
【０００８】
また、本発明は、Ａｕ、ＧｅおよびＮｉを含む化合物から成り、ｎ型ＧａＡｓ系半導体領域上に設けられた電極層と、電極層上に設けられた第１のＰｔ層と、第１のＰｔ層上に設けられたＴｉ層とを備える電極構造である。
【０００９】
本発明に係る電極構造においては、電極層のＮｉは、ＡｕＧｅとＧａＡｓとの合金化を一様にする効果を有するので、ＧａＡｓ系半導体と電極層との界面の接触抵抗を下げることが可能となる。その結果、低抵抗な電極構造を得ることが可能となる。
【００１０】
好ましくは、本発明に係る電極構造は、Ｔｉ層上に設けられたＡｕ層と、Ｔｉ層とＡｕ層との間に設けられた第２のＰｔ層とをさらに備える。このように、Ａｕ層をＴｉ層上に設けるので、Ｔｉ酸化物が形成されることを防止できる。また、第２のＰｔ層をＴｉ層とＡｕ層との間に備えるので、ＴｉのＡｕ層への拡散を防止できる。従って、Ｔｉ酸化物が電極表面に形成されることを抑制できる。
【００１１】
さらに好ましくは、電極層は、摂氏４００度以下で熱処理することにより形成されることを特徴とする。摂氏４００度を超える温度で熱処理を行うと、Ｔｉ層とＰｔ層との反応が起こる。この反応により、ＴｉがＧａＡｓ系半導体側に拡散し、Ｔｉ層の拡散防止機能が低下する。従って、摂氏４００度以下で熱処理を行うことにより、Ｔｉ層は拡散防止機能を維持することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、上記した電極構造を備える半導体装置である。従って、本発明によれば、上記したような特性を有する電極構造を備えた半導体装置を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、Ｇａ及びＡｓの電極表面への拡散を低減可能なｎ型ＧａＡｓ系半導体の電極構造が提供される。また、本発明によれば、上記の電極構造を備える半導体装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の電極構造及び半導体装置に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の模式図である。この図には、半導体装置の一例として、トランジスタ１が示されている。トランジスタ１は、基板２と、ソース電極３と、ゲート電極４と、ドレイン電極５とからなる。基板２の表面２ａには、ｎ型ＧａＡｓ半導体領域が現れている。ソース電極３及びドレイン電極５はオーミック電極であり、ソース電極３とドレイン電極５との間を流れる電流をゲート電極４（例えば、ショットキ電極）により制御する。
【００１６】
図１（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る電極構造６の層構造を示した模式図である。この電極構造６は、オーミック金属層１１と、第１のＡｕ層１２と、第１のＰｔ層１３と、Ｔｉ層１４と、第２のＰｔ層１５と、第２のＡｕ層１６とを備えている。ソース電極３及び／又はドレイン電極５は、電極構造６を含むことができる。
【００１７】
オーミック金属層１１は、ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０上に設けられている。本実施の形態では、オーミック金属層１１として、例えば、ＡｕＧｅＮｉ合金が使用される。引き続く説明は、ＡｕＧｅＮｉ合金について行われる。しかしながら、オーミック金属層１１は、ＡｕＧｅＮｉ合金に限定されることなく、ＡｕＧｅ合金等を用いることもできる。第１のＡｕ層１２は、オーミック金属層１１上に設けられている。
【００１８】
第１のＰｔ層１３は、第１のＡｕ層１２上に設けられている。また、Ｔｉ層１４は、第１のＰｔ層１３上に設けられている。このようにＴｉ層１４を設けたので、Ｔｉ層１４は拡散防止膜として機能して、ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０のＧａ原子及びＡｓ原子が第１のＡｕ層１２及び第１のＰｔ層１３を介して拡散することを防止できる。この結果、Ｇａ原子及びＡｓ原子が電極表面に到達しないので、Ｇａ及び／又はＡｓの酸化物が電極表面に形成されることを抑制できる。また、Ｔｉ層１４と第１のＡｕ層１２との間に第１のＰｔ層１３を設けたので、Ｔｉ層１４のＴｉ原子が第１のＡｕ層１２及びオーミック電極層１１のＡｕと反応することなく、Ｔｉ原子がこれらの層に拡散することを防止できる。この結果、Ｔｉ層１４の拡散防止機能の低下を抑制することが可能となる。
【００１９】
第２のＰｔ層１５はＴｉ層１４上に設けられている。また、第２のＡｕ層１６は第２のＰｔ層１５上に設けられている。このように第２のＰｔ層１５上に第２のＡｕ層１６を設けたので、第２のＰｔ層１５の酸化を防止できる。また、第２のＡｕ層１６とＴｉ層１４との間に第２のＰｔ層１５を設けたので、Ｔｉ層１４のＴｉ原子が第２のＡｕ層１６に拡散することを防止できる。この結果、電極表面にＴｉ酸化物が形成されることを抑制することが可能となる。
【００２０】
電極構造６は、以下のように作製される。真空蒸着装置により、ＡｕＧｅＮｉ合金をｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０上に蒸着して、オーミック金属層１１を形成する。続いて、Ａｕをオーミック金属層１１上に蒸着して、第１のＡｕ層１２を形成する。
【００２１】
次に、例えば電子ビーム蒸着装置により、Ｐｔを第１のＡｕ層１２上に蒸着して、第１のＰｔ層１３を形成する。続いて、Ｔｉを第１のＰｔ層１３上に蒸着して、Ｔｉ層１４を形成する。この後に、ＰｔをＴｉ層１４上に蒸着して、第２のＰｔ層１５を形成する。最後に、Ａｕを第２のＰｔ層１５上に蒸着して、第２のＡｕ層１６を形成する。このように各層を蒸着した後、この構造物に熱処理（４００℃、１０分間、Ｎ２雰囲気）を行う。ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０上のＡｕＧｅＮｉ層が熱処理されると、ＡｕＧｅＮｉは、ＧａＡｓと反応して合金層を形成し、電極構造６とｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０との間にオーミック接触が形成される。以上のように作製した電極構造６の一例の電極構造Ａを以下に示す。
ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０：Ｓｉドープ、キャリア濃度２×１０１８ｃｍ−３、
厚さ、３５０μｍ
オーミック金属層１１（ＡｕＧｅＮｉ合金）：厚さ、１７０ｎｍ
第１のＡｕ層１２：厚さ、２００ｎｍ
第１のＰｔ層１３：厚さ、５０ｎｍ
Ｔｉ層１４：厚さ、５０ｎｍ
第２のＰｔ層１５：厚さ、５０ｎｍ
第２のＡｕ層１６：厚さ、５００ｎｍ
【００２２】
ここで、Ｔｉ層１４の厚さは、５ｎｍ以上であることが好ましい。ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０のＧａ原子及びＡｓ原子が第１のＡｕ層１２及び第１のＰｔ層１３を介して拡散することを効果的に防止できるからである。また、１５０ｎｍ以下であることが好ましい。これ以上の厚みでは、Ｔｉ膜自身の膜応力により剥がれが生じるからである。また、第１のＰｔ層１３の厚さは、５ｎｍ以上であることが好ましい。Ｔｉ層１４のＴｉ原子が第１のＡｕ層１２及びオーミック電極層１１のＡｕと反応することを効果的に防止することができるからである。また、第２のＰｔ層１５の厚さは、５ｎｍ以上であることが好ましい。Ｔｉ層１４のＴｉ原子が第２のＡｕ層１６に拡散することを効果的に防止できるからである。
【００２３】
また、本実施の形態では、ｎ型ＧａＡｓ系半導体領域１０上に各層を形成して電極構造６を作製したが、ｎ型ＧａＡｓ系半導体としては、ＧａＡｓの他にＧａＡｓＰ、ＧａＡｓＮ、ＧａＡｓＳｂ、ＧａＡｓＰＮ、ＧａＡｓＰＳｂ、ＧａＡｓＮＳｂ、ＧａＡｓＰＮＳｂ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓＮ、ＩｎＧａＡｓＳｂ、ＩｎＧａＡｓＰＮ、ＩｎＧａＡｓＰＳｂ、ＩｎＧａＡｓＮＳｂ及びＩｎＧａＡｓＰＮＳｂがある。また、ｎ型キャリア濃度としては、１×１０１７ｃｍ−３〜１×１０１９ｃｍ−３であることが好ましい。
【００２４】
また、各層を蒸着した後に行う熱処理の条件としては、４００℃以下であることが好ましい。それ以上の温度で熱処理を行うと、Ｔｉ層１４のＴｉ元素が、第１のＰｔ層１３に拡散し、その結果、Ｔｉ層１４の拡散防止機能が低下するからである。
【００２５】
また、図１（ｂ）に示す電極構造６の他に、参照用の電極構造７、８を作製している。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ参照用の電極構造７、８の層構造を示す模式図である。
【００２６】
図２（ａ）に示されるように、電極構造７は、オーミック金属層２１と、第１のＡｕ層２２と、Ｔｉ層２３と、第２のＡｕ層２４とを備えている。この電極構造７では、オーミック金属層２１として、ＡｕＧｅＮｉ合金が用いられている。オーミック金属層２１（ＡｕＧｅＮｉ合金）は、ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０上に設けられている。また、第１のＡｕ層２２は、オーミック金属層２１上に設けられている。オーミック金属層２１及び第１のＡｕ層２２は、真空蒸着装置により形成される。Ｔｉ層２３は、第１のＡｕ層２２上に設けられている。第２のＡｕ層２４は、Ｔｉ層２３上に設けられている。Ｔｉ層２３及び第２のＡｕ層２４は、電子ビーム蒸着装置により形成される。このように各層を蒸着した後、この構造物に熱処理（４００℃、１０分間、Ｎ２雰囲気）を行う。参照用の電極構造７の一例の電極構造Ｒ１を以下に示す。
ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０：Ｓｉドープ、キャリア濃度２×１０１８ｃｍ−３、
厚さ、３５０μｍ
オーミック金属層２１（ＡｕＧｅＮｉ合金）：厚さ、１１０ｎｍ
第１のＡｕ層２２：厚さ、２００ｎｍ
Ｔｉ層２３：厚さ、１００ｎｍ
第２のＡｕ層２４：厚さ、３５０ｎｍ
【００２７】
図２（ｂ）に示されるように、電極構造８は、オーミック金属層２５と、第１のＡｕ層２６と、Ｔｉ層２７と、Ｐｔ層２８と、第２のＡｕ層２９とを備えている。この電極構造８では、オーミック金属層２５として、ＡｕＧｅＮｉ合金が用いられている。オーミック金属層２５（ＡｕＧｅＮｉ合金）は、ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０上に設けられている。また、第１のＡｕ層２６は、オーミック金属層２５上に設けられている。オーミック金属層２５及び第１のＡｕ層２６は、真空蒸着装置により形成される。Ｔｉ層２７は、第１のＡｕ層２６上に設けられている。Ｐｔ層２８は、Ｔｉ層２７上に設けられている。第２のＡｕ層２９は、Ｐｔ層２８上に設けられている。また、Ｔｉ層２７、Ｐｔ層２８及び第２のＡｕ層２９は、電子ビーム蒸着装置により形成される。このように各層を蒸着した後、この構造物に熱処理（４００℃、１０分間、Ｎ２雰囲気）を行う。参照用の電極構造８の一例の電極構造Ｒ２を以下に示す。
ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０：Ｓｉドープ、キャリア濃度２×１０１８ｃｍ−３、
厚さ、３５０μｍ
オーミック金属層２５（ＡｕＧｅＮｉ合金）：厚さ、１７０ｎｍ
第１のＡｕ層２６：厚さ、２００ｎｍ
Ｔｉ層２７：厚さ、５０ｎｍ
Ｐｔ層２８：厚さ、５０ｎｍ
第２のＡｕ層２９：厚さ、５００ｎｍ
【００２８】
図３〜図８は、オージェ電子分光法による、電極構造Ｒ１及び電極構造Ｒ２並びに電極構造Ａの元素分析の結果を示している。曲線ＣＡｕ、ＣＴｉ、ＣＧａ、ＣＡｓ、ＣＧｅ、ＣＮｉ、ＣＰｔ及びＣＯはそれぞれ、電極表面からｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０を設けた基板の裏面への方向にとられた距離に対するＡｕ元素、Ｔｉ元素、Ｇａ元素、Ａｓ元素、Ｇｅ元素、Ｎｉ元素、Ｐｔ元素、Ｏ元素の元素組成比との関係を示している。なお、深さ方向の分析においては、Ａｒイオンによりスパッタしながら分析しており、図３〜図８における横軸に記載した深さは、このスパッタ時間を一定のスパッタレートを用いて換算した深さとして記載しているので、実際の深さとは正確には一致せず多少の誤差を含んでいる。
【００２９】
図３は、電極構造Ｒ１の元素分析の結果を示した図である。この図の曲線ＣＴｉは、電極表面からの距離３００ｎｍ以下の領域にＴｉ元素が存在していることを示している。Ｔｉ元素の存在は、Ｔｉ原子がＴｉ層２３から第２のＡｕ層２４に拡散したことを示している。
【００３０】
図４は、電極構造Ｒ１の電極表面近傍の元素分析の結果を示した図である。この図の曲線ＣＴｉ及び曲線ＣＯは、電極表面からの距離０ｎｍ〜約２０ｎｍの領域にＴｉ元素及びＯ元素が存在することを示している。これらは、電極表面からの距離が約２０ｎｍ以下の表層領域において、Ｔｉ酸化物が形成されていることを示している。このＴｉ酸化物の影響を調べるために、電極構造Ｒ１を備えた半導体チップと、ＡｕＳｎ半田を蒸着したヒートシンクとを準備し、半導体チップの電極構造Ｒ１とＡｕＳｎ半田とのダイボンドを行った。その結果、電極表面に対する半田濡れ性の悪さに起因するチップ剥がれが発生した。
【００３１】
図５は、電極構造Ｒ２の元素分析の結果を示した図である。また、図６は、電極構造Ｒ２の電極表面近傍の元素分析結果を示した図である。これらの図の曲線ＣＴｉは、電極表面からの距離３００ｎｍ以下の領域では、Ｔｉ元素がほとんど存在していないことを示している。この曲線ＣＴｉの振る舞いは、電極表面側へのＴｉ原子の拡散が、Ｐｔ層２８により抑制されていることを示している。
【００３２】
図６の曲線ＣＧａは、微量のＧａ元素が電極表面近傍に存在していることを示している。また、図６の曲線ＣＯは、Ｏ元素が電極表面近傍に存在していることを示している。これらの曲線の振る舞いは、ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０のＧａ原子が電極表面の近傍まで拡散し、このＧａ原子がＧａ酸化物を形成していることを示している。
【００３３】
図５の曲線ＣＴｉは、電極表面からの深さ５００ｎｍ以上の領域においてＴｉ元素が存在していることを示している。これは、Ｔｉ層２７のＴｉ原子が、第１のＡｕ層２６及びオーミック金属層２５のＡｕと反応し、これらの層に拡散していることを示している。このＴｉ原子の拡散によりＴｉ層２７の拡散防止機能が低下し、その結果、拡散したＧａ原子が電極表面へ到達している。電極表面の近傍のＧａ酸化物の影響を調べるために、電極構造Ｒ２を備えた半導体チップと、ＡｕＳｎ半田を蒸着したヒートシンクとを準備し、半導体チップの電極構造Ｒ１とＡｕＳｎ半田とのダイボンドを行った。その結果、チップ剥がれは発生しなかった。しかし、ダイボンディング後に、チップとヒートシンクとの接合強度を示すダイシェア強度を測定したところ、ダイシェア強度として十分な値は得られなかった。
【００３４】
図７は、電極構造Ａの元素分析の結果を示した図である。この図の曲線ＣＴｉは、Ｔｉ元素が、電極表面からの距離約３００ｎｍ以下の領域及び約５００ｎｍ以上の領域に存在していないことを示している。曲線ＣＴｉの振る舞いは、第２のＰｔ層１５が、電極表面へのＴｉ原子の拡散を抑制すると共に、第１のＰｔ層１３が、Ａｕ電極層１２及びオーミック金属層１１へのＴｉ原子の拡散を抑制していることを示している。
【００３５】
図８は、電極構造Ａの電極表面近傍の元素分析の結果を示した図である。図８において、電極表面近傍にＧａ元素及びＴｉ元素は存在しない。これは、電極構造Ｒ１及び電極構造Ｒ２の電極表面に形成された酸化物が、電極構造Ａの電極表面には形成されていないことを示している。この電極構造Ａを備えた半導体チップと、ＡｕＳｎ半田を蒸着したヒートシンクとを準備し、半導体チップの電極構造Ｒ１とＡｕＳｎ半田とのダイボンドを行った。その結果、チップ剥がれは発生しなかった。また、ダイボンディング後に、チップとヒートシンクとの接合強度を示すダイシェア強度を測定したところ、ダイシェア強度として十分な値が得られた。
【００３６】
以上のように、電極構造Ｒ１では、Ｔｉ層２３のＴｉ原子が第２のＡｕ層２４に拡散し、電極表面にＴｉ酸化物を形成している。電極構造Ｒ２では、Ｔｉ層２７と第２のＡｕ層２９との間にＰｔ層２８があるので、Ａｕ層２９へのＴｉ原子の拡散は抑制されている。しかし、Ｔｉ原子が第１のＡｕ層２６及びオーミック金属層２５に拡散するので、Ｔｉ層２７の拡散防止機能が低下する。拡散防止機能の低下によって、Ｇａ原子及びＡｓ原子が拡散して電極表面に到達する。この結果、これらの酸化物が形成される。一方、電極構造Ａでは、Ｔｉ層１４と第２のＡｕ層１６との間に第２のＰｔ層１５があるので、Ｔｉ元素の拡散は抑制されている。また、Ｔｉ層１４と第１のＡｕ層１２との間に第１のＰｔ層１３があるので、Ｔｉ層１４の拡散防止機能は維持されている。その結果、Ｇａ原子及びＡｓ原子の電極表面への拡散が抑制されている。
【００３７】
図１（ｂ）に示される電極構造６の層構造と同様の、ｎ型ＧａＡｓ半導体領域１０上に、ＡｕＧｅＮｉ合金、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｐｔ及びＡｕを順に蒸着して得られる構造物に、熱処理（４５０℃、１０分間、Ｎ２雰囲気）を行い、電極構造Ｒ３を作製した。オージェ電子分光法により、この電極構造Ｒ３の元素分析を行っている。この元素分析の結果は、Ｔｉ層１４のＴｉ原子が、第１のＰｔ層１３のＰｔ原子と反応し、このＴｉ原子が拡散していることを示している。これは、上記した条件で熱処理を行うと、Ｔｉ層１４の拡散防止機能が低下することを示している。上記の元素分析の結果は、電極構造６の熱処理温度が４００℃以下であれば、Ｔｉ層１４の拡散防止機能は維持されることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係るトランジスタの模式図である。図１（ｂ）は、実施の形態に係る電極構造の層構造の模式図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、参照用の電極構造の層構造の模式図である。
【図３】図３は図２（ａ）に示された電極構造の元素分析の結果を示した図である。
【図４】図４は図２（ａ）に示された電極構造の表面近傍の元素分析の結果を示した図である。
【図５】図５は図２（ｂ）に示された電極構造の元素分析の結果を示した図である。
【図６】図６は図２（ｂ）に示された電極構造の表面近傍の元素分析の結果を示した図である。
【図７】図７は図１（ｂ）に示された電極構造の元素分析の結果を示した図である。
【図８】図８は図１（ｂ）に示された電極構造の表面近傍の元素分析の結果を示した図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…トランジスタ、２…基板、３…ソース電極、４…ゲート電極、５…ドレイン電極、６…電極構造、７…電極構造、８…電極構造、１０…ｎ型ＧａＡｓ半導体基板、１１、２１、２５…オーミック金属層、１２、２２、２６…Ａｕ電極層、１３…第１のＰｔ層、１４、２３、２７…Ｔｉ層、１５…第２のＰｔ層、１６、２４、２９…Ａｕ表面層、２８…Ｐｔ層、
【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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