專利名稱：氮化物系半導(dǎo)體元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氮化物系半導(dǎo)體元件及其制造方法。特別是，本發(fā)明涉及從紫外光到藍色、綠色、橙色以及白色等可見光波段整個波段內(nèi)的發(fā)光二極管、激光二極管等GaN系半導(dǎo)體發(fā)光元件。這樣的發(fā)光元件在顯示、照明以及光信息處理領(lǐng)域等中的應(yīng)用備受矚目。此夕卜，本發(fā)明涉及在氮化物系半導(dǎo)體元件中使用的電極的制造方法。
背景技術(shù)：
作為V族元素而具有氮(N)的氮化物半導(dǎo)體因為其帶隙的大小，有望作為短波長發(fā)光元件的材料。其中，氮化鎵系化合物半導(dǎo)體(GaN系半導(dǎo)體:AlxGi^nzN(0 ( x、y、z ( 1， x+y+z = 1)的研究正在盛行，藍色發(fā)光二極管(LED)、綠色LED以及以GaN系半導(dǎo)體為材料的半導(dǎo)體激光器也正在被實用化(例如參照專利文獻1、2)。GaN系半導(dǎo)體具有纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)。圖1示意性示出GaN的單位晶格。在 AlxGayInzN(0彡x、y、ζ彡1、x+y+z = 1)半導(dǎo)體的結(jié)晶中，圖1所示的( 的一部分可被替換成Al和/或^1。圖2示出為了用4指數(shù)標(biāo)記(六方晶指數(shù))表示纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的面而一般使用的4個基本向量 、 、 、C?；鞠蛄縞在W001]方向上延伸，該方向被稱為“C軸”。 垂直于c軸的面(plane)被稱為“c面”或者“(0001)面”。另外，“C軸”和“C面”有時也分別標(biāo)記為“C軸”和“C面”。在附圖中，為了便于觀察，使用了大寫的文字標(biāo)記。在使用GaN系半導(dǎo)體制作半導(dǎo)體元件的情況下，作為使GaN系半導(dǎo)體結(jié)晶生長的基板，使用c面基板，即在表面上具有(0001)面的基板。但是，由于在c面中，( 原子層和氮原子層的位置稍微偏向c軸方向，因此形成極化(Electrical Polarization)。因此，有時將“c面”稱作“極性面”。極化的結(jié)果，在活性層的InGaN量子阱中沿著c軸方向會產(chǎn)生壓電電場。若在活性層中產(chǎn)生這種壓電電場，則因載流子的量子限制斯塔克效應(yīng)，在活性層內(nèi)的電子和空穴的分布中會產(chǎn)生位置偏移，內(nèi)部量子效率會降低。因此，若是半導(dǎo)體激光器，則會引起閾值電流的增大。若是LED，則會引起功耗的增大或發(fā)光效率的降低。此外，隨著注入載流子密度的上升會引起壓電電場的屏蔽，也會引起發(fā)光波長的變化。因此，為了解決這些課題，研究了在表面上具有非極性面、即例如垂直于[10-10] 方向的被稱為m面的(10-10)面的基板。在此，在表示密勒指數(shù)的括號內(nèi)的數(shù)字的左邊所附加的“_”意味著橫杠。如圖2所示，m面是平行于c軸(基本向量c)的面，且與c面正交。由于在m面中，( 原子和氮原子位于同一原子面上，因此在垂直于m面的方向上不會產(chǎn)生極化。其結(jié)果，若在垂直于m面的方向上形成半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)，則在活性層中也不會產(chǎn)生壓電電場，因此能夠解決上述課題。m 面是(10-10)面、(-1010)面、(1-100)面、(-1100)面、(01-10)面以及(0-110) 面的總稱。另外，在本說明書中，“X面生長”是指在垂直于六方晶纖鋅礦結(jié)構(gòu)的X面(X = c、m)的方向上產(chǎn)生外延生長。在X面生長中，有時將X面稱為“生長面”。此外，有時將通過X面生長形成的半導(dǎo)體的層稱為“X面半導(dǎo)體層”。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2001-308462號公報專利文獻2 日本特開2003-332697號公報專利文獻3 日本特開平8-64871號公報專利文獻4 日本特開平11-40846號公報

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明想要解決的課題)如上所述，在m面基板上生長的GaN系半導(dǎo)體元件與在c面基板上生長的GaN系半導(dǎo)體元件相比，可發(fā)揮顯著的效果，但是存在如下的問題。即，與在c面基板上生長的GaN 系半導(dǎo)體元件相比，在m面基板上生長的GaN系半導(dǎo)體元件的接觸電阻大，這在使用在m面基板上生長的GaN系半導(dǎo)體元件的方面成為很大的技術(shù)障礙。在這種情形下，本申請的發(fā)明人為了解決在作為非極性面的m面上生長的GaN系半導(dǎo)體元件所具有的接觸電阻較高這樣的課題而進行研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了能夠降低接觸電阻的方法。本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其主要目的在于，提供一種能夠降低在m面基板上結(jié)晶生長的GaN系半導(dǎo)體元件中的接觸電阻的結(jié)構(gòu)及制造方法。(用于解決課題的手段)本發(fā)明的氮化物系半導(dǎo)體元件具備具有ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)、和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlJnyGazN(x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0)半導(dǎo)體形成，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以1°以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且 5°以下，所述電極包括與所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg層和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成。在某一實施方式中，在所述Mg層與所述金屬層之間存在合金層，該合金層包含從 Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬和Mg。 在某一實施方式中，所述Mg層由在所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上存在的膜構(gòu)成。在某一實施方式中。所述Mg層由在所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上以島狀存在的多個Mg構(gòu)成。在某一實施方式中，所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)具有包含AlaInbGaeN層(a+b+c =1，a彡0，b彡0，c彡0)的活性層，所述活性層發(fā)出光。在某一實施方式中，所述Mg層的厚度在2nm以上且45nm以下。在某一實施方式中，所述Mg層的厚度在2nm以上且15nm以下。在某一實施方式中，所述Mg層的厚度為所述金屬層的厚度以下。在某一實施方式中，所述Mg層中的Ga濃度比所述Mg層中的氮濃度高。在某一實施方式中，所述( 濃度為所述氮濃度的10倍以上。在某一實施方式中，具有支承所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體基板。
本發(fā)明的光源具備氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件；和包含對從所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件放射的光的波長進行變換的熒光物質(zhì)的波長變換部，其中，所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxIr^azN(x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0)半導(dǎo)體構(gòu)成，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下，所述電極包括與所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg層和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成。本發(fā)明的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，包括工序(a)，準(zhǔn)備基板；工序(b)， 在所述基板上形成具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由Al JnyGiizN(x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0)半導(dǎo)體構(gòu)成，所述半導(dǎo)體的主面的法線與m 面的法線所形成的角度在1°以上且5°以下；和工序(c)，在所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成電極，所述工序(c)包括在所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成Mg層的工序；和形成所述Mg層之后形成金屬層的工序，其中所述金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成。在某一實施方式中，在所述工序(C)中，在形成所述金屬層之后，執(zhí)行對所述Mg層進行加熱處理的工序。在某一實施方式中，所述加熱處理是在500°C以上且700°C以下的溫度下執(zhí)行的。在某一實施方式中，所述加熱處理是在550°C以上且650°C以下的溫度下執(zhí)行的。在某一實施方式中，形成所述Mg層的工序通過以脈沖方式照射電子束來執(zhí)行將 Mg蒸鍍到所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上。在某一實施方式中，使所述加熱處理后的所述Mg層的厚度在2nm以上且45nm以下。在某一實施方式中，在所述工序(b)中，執(zhí)行形成AlxIr^azN(x+y+z = 1，χ彡0， y彡0，ζ彡0)半導(dǎo)體的層的工序。在某一實施方式中，在執(zhí)行所述工序(b)之后，包括除去所述基板的工序。某一實施方式中，所述Mg層中的( 濃度高于所述Mg層中的氮濃度。在某一實施方式中，所述( 濃度是所述氮濃度的10倍以上。在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用電極的形成方法中，通過向Mg照射脈沖狀的電子束來使所述Mg蒸發(fā)，且在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域上形成Mg薄膜之后，在所述Mg薄膜上形成金屬層，該金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域是從 m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在1°以上且5°以下。在某一實施方式中，在不加熱要形成所述Mg薄膜的支承體的情況下形成所述Mg薄膜。本發(fā)明的另一氮化物系半導(dǎo)體元件具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由 AlxInyGazN(x+y+z =0,y ^ 0,z ^ 0)半導(dǎo)體形成，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以 1 °以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在1°以上且5°以下，所述電極包括所述Mg層和形成在所述Mg層上的合金層，所述合金層由包含從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬和Mg的合金構(gòu)成。本發(fā)明的另一氮化物系半導(dǎo)體元件具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由 AlxInyGazN(x+y+z =0,y ^ 0,z ^ 0)半導(dǎo)體形成，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以 1 °以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在1°以上且5°以下，所述電極包括與所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg 層、和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由比Au難與Mg形成合金的金屬形成。在某一實施方式中，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域由GaN系半導(dǎo)體形成。在某一實施方式中，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域是GaN。本發(fā)明的其他光源具備氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件；和包括對從所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件放射的光的波長進行變換的熒光物質(zhì)的波長變換部，所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxIriy(;azN(x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0)半導(dǎo)體構(gòu)成，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下，所述電極包括與所述 P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg層、和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由比 Au難與Mg形成合金的金屬形成。在某一實施方式中，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域由GaN系半導(dǎo)體形成。在某一實施方式中，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域是GaN。本發(fā)明的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法包括工序(a)，準(zhǔn)備基板；工序(b)，在所述基板上形成具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由 AlxInyGazN(x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0)半導(dǎo)體構(gòu)成，所述半導(dǎo)體的主面的法線與m面的法線所形成的角度在1°以上且5°以下；和工序(c)，在所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成電極，所述工序(c)包括在所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成Mg層的工序；和形成所述Mg層之后形成金屬層的工序，所述金屬層由比 Au難與Mg形成合金的金屬形成。在某一實施方式中，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域由GaN系半導(dǎo)體形成。在某一實施方式中，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域是GaN。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明的氮化物系半導(dǎo)體元件，半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)上的電極包括Mg層，通過使該Mg層與ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的主面(m面)接觸，從而能夠降低接觸電阻。在本發(fā)明中，即使在利用了將從m面以Γ以上且5°以下的角度傾斜的面作為主面的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的情況下，也能夠起到與利用了將從m面傾斜的角度小于Γ的面作為主面的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域時同樣的效果。


圖1是示意性表示GaN的單位晶格的立體圖。圖2是表示纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的基本向量ai、a2、a3、c的立體圖。
圖3(a)是本發(fā)明的實施方式所涉及的氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件100的剖面示意圖，(b)是表示m面的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的圖，(c)是表示c面的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的圖。圖4(a)至(c)是表示與GaN相接觸的金屬的功函數(shù)(eV)和固有接觸電阻 (Ω - cm2)之間的關(guān)系的曲線圖。圖5(a)是表示Mg/Pt電極中的Mg層厚度(熱處理后的值)與固有接觸電阻之間的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示Pd/Pt電極的固有接觸電阻的曲線圖。圖6(a) (c)分別是表示Mg層厚度為2nm、15nm、45nm時熱處理后的電極的表面狀態(tài)的照片。圖7是表示對于Mg/Pt電極和Pd/Pt電極的各自的接觸電阻而言，接觸面為m面時和c面時的接觸電阻的曲線圖。圖8是對于接觸電阻表示熱處理溫度的依賴性的曲線圖。圖9是表示在各溫度下進行熱處理之后的電極的表面狀態(tài)的光學(xué)顯微鏡的附圖代替用照片。圖10 (a)和(b)分別是表示在800°C和900°C下進行了熱處理時的GaN層的光致發(fā)光測量結(jié)果的曲線圖。圖11 (a)和(b)是基于SIMS分析的電極結(jié)構(gòu)(Mg/Pt)中的Mg的深度方向的分布圖。圖12(a)和(b)是基于SIMS分析的電極結(jié)構(gòu)(Mg/Pt)中的( 的深度方向的分布圖。圖13(a)和(b)是基于SIMS分析的電極結(jié)構(gòu)(Mg/Pt)中的N的深度方向的分布圖。圖14 (a)和(b)是在m面GaN層上形成了 Mg層的電極結(jié)構(gòu)(Mg/Pt)的截面透過電子顯微鏡(TEM)的附圖代替用照片。圖15(a)和(b)是基于SIMS分析的電極結(jié)構(gòu)(Mg/Pt)中的Pt的深度方向的分布圖。圖16(a)是表示在m面GaN層上形成了 Mg層的熱處理前的電極結(jié)構(gòu)(Mg/Pt)的截面的圖，(b)是表示熱處理后的電極結(jié)構(gòu)(Mg/Pt)的截面的圖。圖17(a)是表示使用了由Mg/Pt層構(gòu)成的電極的發(fā)光二極管的電流-電壓特性的曲線圖，(b)是表示發(fā)光二極管的接觸電阻的值的曲線圖。圖18(a)是表示使用了 Au層構(gòu)成的電極和Mg/Au層構(gòu)成的電極時的接觸電阻的曲線圖，(b)和(c)是分別表示Mg/Au層和Au層的電極的表面的光學(xué)顯微鏡的附圖代替用照片。圖19 (a)和(b)分別是表示c面和m面的GaN基板的硬度分布的圖。圖20是表示白色光源的實施方式的剖視圖。圖21是表示本發(fā)明的其他實施方式所涉及的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件 IOOa的剖視圖。圖22 (a)是示意性表示GaN系化合物半導(dǎo)體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)(纖鋅礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu))的圖，(b)是表示m面的法線與+c軸方向和a軸方向之間的關(guān)系的立體圖。圖23 (a)和(b)是分別表示GaN系化合物半導(dǎo)體層的主面與m面的配置關(guān)系的剖視圖。圖對(幻和(b)是分別示意性表示ρ型GaN系化合物半導(dǎo)體層的主面與其附近區(qū)域的剖視圖。圖25是從m面向-C軸方向傾斜了 1°的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的截面TEM照片。圖沈是表示在從m面向-C軸方向傾斜了 0°、2°或者5°的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域上形成Mg/Pt層的電極并測量了其接觸電阻(Ω - cm2)的結(jié)果的圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。在以下的附圖中，為了便于說明，利用同一參考符號表示實質(zhì)上具有同一功能的構(gòu)成要素。另外，本發(fā)明并不限于以下的實施方式。圖3(a)示意性示出了本發(fā)明的實施方式所涉及的氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件100 的截面構(gòu)成。圖3(a)示出的氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件100是由GaN系半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體器件，具有氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)。本實施方式的氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件100具備以m面作為表面12的GaN系基板10、形成在GaN系基板10上的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20、和形成在半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20上的電極30。在本實施方式中，半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20是通過m面生長形成的m面半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)， 其表面是m面。另外，有時也會在r面藍寶石基板上使a面GaN生長，因此根據(jù)生長條件的不同，GaN系基板10的表面不一定就是m面。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，至少半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20 中的與電極接觸的P型半導(dǎo)體區(qū)域的表面為m面即可。本實施方式的氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件100具備支承半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20的GaN 基板10，但是也可以代替GaN基板10而具備其他基板，也可以在卸下基板的狀態(tài)下使用。圖3(b)示意性示出表面為m面的氮化物系半導(dǎo)體的截面(垂直于基板表面的截面)中的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。( 原子和氮原子存在于與m面平行的同一原子面上，因此在垂直于m 面的方向上不會產(chǎn)生極化。即，m面是非極性面，在垂直于m面的方向上生長的活性層內(nèi)不會產(chǎn)生壓電電場。另外，添加的^1和々1位于( 的位上，替換(ia。即使( 的至少一部分被 In或Al替換，也不會在垂直于m面的方向上產(chǎn)生極化。在表面具有m面的GaN系基板于本說明書中被稱為“m面GaN系基板”。為了獲得在垂直于m面的方向上生長的m面氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)，典型的是利用m面GaN基板并在該基板的m面上使半導(dǎo)體生長即可。這是因為，GaN系基板的表面的面方位反映在半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的面方位中。但是，如前所述，基板的表面不需要一定是m面，而且也不需要一定在最終的器件中保留基板。為了進行參考，在圖3(c)中示意性示出表面為c面的氮化物系半導(dǎo)體的截面(垂直于基板表面的截面)中的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。( 原子和氮原子未存在于與c面平行的同一原子面上。其結(jié)果，會在垂直于C面的方向上產(chǎn)生極化。將在表面具有C面的GaN系基板在本說明書中稱為“C面GaN系基板”。c面GaN系基板是用于使GaN系半導(dǎo)體結(jié)晶生長的一般的基板。由于平行于c面的( 的原子層和氮的原子層的位置稍微偏向c軸方向，因此沿著c軸方向產(chǎn)生極化。再次參照圖3 (a)。在m面GaN系基板10的表面(m面)12上形成有半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20。半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20具備包括AlaInbGEieN層(a+b+c = 1，a彡0，b彡0，c彡0)的活性層24、和AldGaeN層(d+e = 1，d彡0，e彡0)26o AldGaeN層沈以活性層24為基準(zhǔn)位于與m面12的一側(cè)相反的一側(cè)。在此，活性層M是氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件100中的電子注入?yún)^(qū)域。本實施方式的半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20還包括其他層，在活性層M與基板10之間形成有 AluGavInwN 層(u+v+w = 1, u ^ 0, ν ^ 0, w ^ 0)22o 本實施方式的 AluGavInwN 層 22 是第1導(dǎo)電型(η型)的AluGavInwN層22。此外，也可以在活性層M與AldGiieN層沈之間設(shè)置未摻雜的GaN層。在六1#￡1》層沈中，Al的組成比率d不需要在厚度方向上是均勻的。在AldGaeN 層沈中，Al的組成比率d可以沿著厚度方向連續(xù)或者階段性地產(chǎn)生變化。S卩，
26可以具有Al的組成比率d不同的多個層被層疊的多層結(jié)構(gòu)，摻雜物的濃度也可以在厚度方向上產(chǎn)生變化。另外，從降低接觸電阻的觀點出發(fā)，優(yōu)選41#&#層沈的最上部(半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20的上表面部分)由Al的組成比率d為零的層(GaN層)構(gòu)成。此時，后述的 Mg層32與GaN層接觸。此外，Al組成d也可以不為零。也可以利用將Al組成d設(shè)為0. 05 左右的Alatl5GEia95Ntj此時，后述的Mg層32與該Alaci5GEia95N層接觸。在半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20上形成有電極30。本實施方式的電極30是包括由Mg構(gòu)成的Mg層32的電極，在Mg層32上形成有由Pt構(gòu)成的Pt層。電極30中的Mg層32與半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域接觸，作為ρ型電極(ρ側(cè)電極)的一部而發(fā)揮功能。在本實施方式中，Mg層32與摻雜了第2導(dǎo)電型(ρ型)摻雜物的AldGaeN層沈接觸。在AldGaeN 層沈中，例如作為摻雜物而摻雜Mg。作為Mg以外的ρ型摻雜物，例如也可以摻雜Zn、Be寸。作為與Mg層32的表面接觸的金屬層34，例如，除了 Pt層之外，也可以使用與Au 相比難以與Mg形成合金的金屬層。相反，作為與Mg層32接觸的金屬層34，不優(yōu)選容易與 Mg形成合金的Au (金)。Mg層32在與構(gòu)成金屬層34的Pt等金屬之間并沒有合金化。另外，“在與Pt等金屬之間未合金化”還包括在Mg中以小于％等級(例如1%)的濃度混合了 Pt等金屬的狀態(tài)。換言之，“在與Pt等金屬之間合金化”是指在Mg中以％等級(例如 1%)以上的濃度混合了 Pt等金屬的狀態(tài)。另外，Mg層32和金屬層34還可以包括在制造這些層的工序中混入的雜質(zhì)等。另外，也可以在Mg層32與金屬層34之間形成含有Mg的合金層。與Au相比，Pt、 Mo和Pd是難以在與Mg之間合金化的金屬，但是通過后述的熱處理，能夠與Mg層32的一部分產(chǎn)生反應(yīng)而形成合金層。另外，在Mg層32上堆積了比較薄的金屬層的情況下，在熱處理之后，有時薄的金屬層的全部都與Mg層中的Mg的一部分形成合金。在該情況下，在Mg層上僅存在合金層。在上述的各電極上，也可以與上述的金屬層34或合金層分開形成由這些金屬以外的金屬或合金構(gòu)成的電極層或布線層。本實施方式的電極30的厚度例如是10 200nm。電極30中的Mg層32的厚度例如是2nm 45nm。另外，這里的Mg層32的厚度是熱處理之后的Mg層的厚度。此外，位于Mg層32上的金屬層34 (從由Pt、Mo和Pd組成的組中選擇的至少1種金屬所構(gòu)成的層)的厚度例如在200nm以下(或者IOnm 200歷)。另外，優(yōu)選Mg層32的厚度比金屬層34的厚度薄。這是為了使得不會因Mg層32與金屬層34的應(yīng)變平衡被破壞而導(dǎo)致在Mg層32與AldGaeN層沈之間發(fā)生剝離。此外，具有m面的表面12的GaN系基板10的厚度例如是100 400 μ m。這是因為若是約100 μ m以上的基板厚度則在晶片的操作時不會產(chǎn)生障礙。另外，若本實施方式的基板10具有由GaN系材料構(gòu)成的m面的表面12，則也可以具有層疊結(jié)構(gòu)。即，本實施方式的GaN系基板10還包括至少m面存在于表面12的基板，因此，可以是基板整體為GaN系， 也可以是與其他材料的組合。本實施方式的結(jié)構(gòu)中，在基板10上，在η型々1力 111力層(例如厚度為0.2 2 μ m) 22的一部分上形成了電極40 (η型電極)。圖示的例子中，在半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)20的形成有電極40的區(qū)域，按照使η型AluGavInwN層22的一部分露出的方式形成了凹部42。在該凹部42露出的η型AluGavInwN層22的表面上設(shè)有電極40。電極40例如由Ti層、Al層、 和Pt層的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，電極40的厚度例如是100 200nm。本實施方式的活性層M具有Giia9InaiN阱層(例如厚度為9nm)和GaN阻擋層(例如厚度為9nm)交替地層疊的feJnN/GaN多重量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)(例如厚度為81nm)。在活性層M上設(shè)有ρ型AldGaeN層沈。ρ型AldGaeN層沈的厚度例如是0. 2 2 μ m0另外，如上所述，在活性層M和AldGaeN層沈之間也可以設(shè)置未摻雜的GaN層。除此之外，在AldGaeN層沈上也可以形成第2導(dǎo)電型(例如ρ型)的GaN層。并且，也可以在該GaN層上形成由P+-GaN構(gòu)成的接觸層，進一步在由P+-GaN構(gòu)成的接觸層上形成Mg層32。另外，可以將由GaN構(gòu)成的接觸層認(rèn)為是不同于AldGaeN層沈的層，也可以將其認(rèn)為是AldGaeN層沈的一部分。接著，參照圖4至圖15，更詳細(xì)地說明本實施方式的特征。首先，圖4(a)和(b)是表示與m面GaN接觸的金屬的功函數(shù)(eV)和固有接觸電阻(Ω - cm2)之間的關(guān)系的曲線圖。更詳細(xì)而言，圖4(a)和(b)示出在摻雜了 Mg的ρ型 GaN層(Mg濃度約為lX1019cm_3)上形成各種金屬層(Mg層的厚度2nm，除此之外的金屬層的厚度200nm)，并利用TLMCTransmission Line Method)法評價了其接觸電阻的結(jié)果。 另夕卜，縱軸所示的 “ 1. 0E-01 ” 表示 “ 1. 0 X 10—1 ”，“ 1. OE-O2” 表示 “ 1. 0 X 10_2”，即 “ 1. 0Ε+Χ，， 表示 “1.0X10x”。接觸電阻一般與接觸的面積S(cm2)成反比。在此，若將接觸電阻設(shè)為R(Q)，則R =Rc/S的關(guān)系成立。比例常數(shù)Rc被稱為固有接觸電阻，相當(dāng)于接觸面積S為Icm2時的接觸電阻R。即，固有接觸電阻的大小不依賴于接觸面積S，是用于評價接觸特性的指標(biāo)。以下，有時將“固有接觸電阻”略記為“接觸電阻”。圖4(a)表示形成金屬之后不進行熱處理的情況(as-cbpo)。另一方面，在圖4(b) 中，對于Mg表示了在600°C下且在氮氣氣氛中進行了 10分鐘的熱處理后的情況，并且對于 Al、Au、Pd、Ni和Pt，表示了在500°C下且在氮氣氣氛中進行了 10分鐘的熱處理后的結(jié)果。 另外，該溫度的差異是基于以下的理由確定的，即由于最佳熱處理溫度不同，對于Mg以外的金屬在500°C下接觸電阻最低。從圖4(a)可以看出，各種金屬的功函數(shù)增加，并且接觸電阻降低。這與在c面基板上制作GaN系半導(dǎo)體元件時通常將功函數(shù)大的金屬(例如Au)用作ρ型電極這一點一致。在加熱處理后的結(jié)果中，從圖4(b)可以看出，在Al、Au、Pd、Ni、Pt中各種金屬的功函數(shù)增加，并且接觸電阻降低。但是，盡管Mg為功函數(shù)小的金屬，也可以看出其接觸電阻急劇降低。另外，圖4(c)示出在圖4(b)的曲線圖上追加了表示Mg以外的各種金屬的傾向的虛線的情形。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常識，由于在不進行熱處理的情況下Mg是進行了評價的金屬中功函數(shù)最小的金屬，因此推測出接觸電阻會變大，但是相反，根據(jù)圖4可知Mg通過熱處理表現(xiàn)出接觸電阻的急劇降低。圖5 (a)是表示Mg/Pt電極(在Mg上形成Pt)中的Mg層厚度與固有接觸電阻之間的關(guān)系的曲線圖。在此，Pt層的厚度(熱處理前)被固定為75nm。圖5(b)是為了進行比較而示出Pd/Pt電極(Pd厚度為40nm，Pt厚度為35nm)的固有接觸電阻的曲線圖。曲線圖的橫軸是熱處理溫度。Mg層以外的金屬層的厚度都是熱處理前的厚度。圖5(a)所示的數(shù)據(jù)是從利用脈沖蒸鍍法堆積了 Mg層的樣品中得到的。將在后面敘述脈沖蒸鍍法。圖5(b)所示的數(shù)據(jù)是從利用通常的電子束蒸鍍法堆積了 Pd、Pt層的樣品中得到的。在本申請說明書中的本發(fā)明的實施例中，都是通過脈沖蒸鍍法堆積Mg層。另外，在本申請說明書中，c面GaN層上的Mg層也是通過脈沖蒸鍍法堆積的，但是Mg以外的金屬(Pd、Pt、Au)都是通過通常的電子束蒸鍍法堆積的。Mg/Pt電極和Pd/Pt電極與摻雜了 Mg的m面GaN層接觸。這些電極所接觸的 m面GaN層中，在距表面的深度為20nm的區(qū)域(厚度為20nm的最表面區(qū)域)中摻雜了 7 X IO19CnT3的Mg。此外，在距m面GaN層的表面的深度超過20nm的區(qū)域中摻雜了 1 X IO19cnT3 的Mg。由此，在ρ型電極所接觸的GaN層的最表面區(qū)域中，若局部提高ρ型雜質(zhì)的濃度，則能夠?qū)⒔佑|電阻降低到最低。此外，通過進行這種雜質(zhì)的摻雜，還可以降低電流-電壓特性的面內(nèi)偏差，因此還具有能夠降低驅(qū)動電壓在芯片間的偏差的優(yōu)點。因此，在本申請所公開的實驗例中，都是在距電極所接觸的P型GaN層的表面的深度為20nm的區(qū)域中摻雜了 7X IO19CnT3的Mg，在比該深度還要深的區(qū)域中摻雜了 IX IO19CnT3的Mg。另外，圖4(b)所示的Mg的接觸電阻高于圖5(a)所示的Mg的接觸電阻的理由在于，在圖4(b)的例子中沒有進行在表面局部提高Mg摻雜量的處理。圖5(a)的曲線圖中的橫軸表示熱處理后的Mg層的厚度。如后所述，根據(jù)透過電子顯微鏡的評價可知，與熱處理前相比，熱處理后的Mg層的厚度會減小。在熱處理(600°C、 10分鐘)前的Mg層的厚度為7nm的情況下，熱處理后的Mg層的厚度變?yōu)?nm。同樣地，在熱處理(600°C、10分鐘)前的Mg層的厚度為50nm、20nm的情況下，熱處理后的Mg層的厚度分別變?yōu)?5nm、15nm。在圖5(a)的曲線圖中，針對進行了 600°C、10分鐘的熱處理之后的樣品，記載了表示接觸電阻的測量值與Mg厚度之間的關(guān)系的實驗結(jié)果。在其他熱處理條件下也通過實驗確定了接觸電阻的Mg層厚度依賴性具有同樣的傾向。根據(jù)本申請的發(fā)明人的實驗，若Mg層厚度超過45nm，則相對于m面GaN層的Mg/ Pt電極的接觸電阻，成為與相對于m面GaN層的Pd/Pt電極的接觸電阻(圖5 (b)所示)大致相同程度的大小，因此沒有發(fā)現(xiàn)相對于現(xiàn)有例的優(yōu)越性。另一方面，如圖5(a)所示，若Mg 層厚度在45nm以下，則接觸電阻變得比m面GaN上的Pd/Pt電極低，確認(rèn)了本發(fā)明的優(yōu)越性。在Mg層厚度為45nm以下的范圍內(nèi)觀測到Mg層厚度越小，接觸電阻也會減少。觀測到Mg層厚度從15nm附近開始，隨著層厚度的減少而接觸電阻急劇地減少。在Mg層厚度為2nm的附近時得到了最低的接觸電阻。
根據(jù)以上的情形，優(yōu)選經(jīng)過包括熱處理在內(nèi)的所有制造工序而最終得到的半導(dǎo)體元件中的Mg層32的厚度在45nm以下，更優(yōu)選在2nm 15nm的范圍內(nèi)。圖6(a) (c)是分別表示Mg層厚度為2nm、15nm以及45nm時熱處理后的電極的表面狀態(tài)的照片。其中，Mg層厚度是在600°C下進行了 10分鐘的熱處理后的值。如圖6(c)所示，在Mg層厚度為45nm的樣品中，觀測到電極表面粗糙化(凹凸)。 認(rèn)為電極表面粗糙化是在Mg層厚度超過45nm時成為使接觸電阻增加的主要原因。此外， 當(dāng)Mg層厚度超過45nm時，還觀察到Mg層部分浮起的現(xiàn)象。通過透過電子顯微鏡的觀察， 還確定了在Mg層和GaN層之間的界面產(chǎn)生了空隙。認(rèn)為這是因為，Mg層厚度超過45nm時， Mg層的應(yīng)變增大，在Mg與GaN之間的界面產(chǎn)生了 Mg層的剝離。根據(jù)以上的情形，優(yōu)選將 Mg層的厚度設(shè)定在45nm以下。另外，若Mg層厚度約為15nm以下，則電極表面的平坦性變得極其好。因此，優(yōu)選 Mg層厚度在15nm以下。圖7是表示針對Mg/Pt電極和Pd/Pt電極各自的接觸電阻比較了接觸面為m面時和c面時的接觸電阻(測量值)的曲線圖。在所有樣品中，電極都與P型GaN層接觸。在該ρ型GaN層中摻雜了具有前述的濃度分布的Mg。熱處理前的各層的厚度如以下的表1所示。[表1]
權(quán)利要求
1.一種氮化物系半導(dǎo)體元件，具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxIny^izN半導(dǎo)體形成，其中x+y+z = l，x彡0，y彡0，z彡0， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下，所述電極包括與所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg層和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中，在所述Mg層與所述金屬層之間存在合金層，該合金層包含從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬和Mg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述Mg層由所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上存在的膜構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中，所述Mg層由在所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上以島狀存在的多個Mg構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中，所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)具有包含的活性層，所述活性層發(fā)出光，其中 a+b+c = 1，a >0，b >0，c > 0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述Mg層的厚度在2nm以上且45nm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述Mg層的厚度在2nm以上且15nm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述Mg層的厚度在所述金屬層的厚度以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述Mg層中的( 濃度高于所述Mg層中的氮濃度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述( 濃度是所述氮濃度的10倍以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中，所述氮化物系半導(dǎo)體元件具有支承所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體基板。
12.一種光源，具備氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件；和波長變換部，其包含對從所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件放射的光的波長進行變換的熒光物質(zhì)，所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxIny^IzN半導(dǎo)體構(gòu)成，其中x+y+z =0,y ^ 0,z ^ 0,所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下，所述電極包括與所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg層和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成。
13.一種氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，包括 工序(a)，準(zhǔn)備基板；工序(b)，在所述基板上形成具有ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)，所述ρ 型半導(dǎo)體區(qū)域由AlJnyGazN半導(dǎo)體構(gòu)成，并且所述半導(dǎo)體的主面的法線與m面的法線所形成的角度在1°以上且5°以下，其中x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0 ；和工序(c)，在所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成電極，所述工序(c)包括在所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成Mg層的工序；和形成所述Mg層之后形成金屬層的工序，所述金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1 種金屬形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中，在所述工序(c)中，在形成所述金屬層之后，執(zhí)行對所述Mg層進行加熱處理的工序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 所述加熱處理是在500°C以上且700°C以下的溫度下執(zhí)行的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 所述加熱處理是在550°C以上且650°C以下的溫度下執(zhí)行的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 形成所述Mg層的工序，通過以脈沖方式照射電子束來執(zhí)行將Mg蒸鍍到所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至16的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 使所述加熱處理后的所述Mg層的厚度在2nm以上且45nm以下。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 在所述工序(b)中，執(zhí)行形成AlJnyGazN半導(dǎo)體的層的工序，其中x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 在執(zhí)行所述工序(b)之后，包括除去所述基板的工序。
21.根據(jù)權(quán)利要求13至20的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 所述Mg層中的( 濃度高于所述Mg層中的氮濃度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 所述( 濃度是所述氮濃度的10倍以上。
23.一種半導(dǎo)體器件用電極的形成方法，其中，通過向Mg照射脈沖狀的電子束來使所述Mg蒸發(fā)，在ρ型半導(dǎo)體區(qū)域上形成Mg薄膜之后，在所述Mg薄膜上形成金屬層，該金屬層由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體器件用電極的形成方法，其中， 在不加熱要形成所述Mg薄膜的支承體的情況下形成所述Mg薄膜。
25.一種氮化物系半導(dǎo)體元件，具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxIny^izN半導(dǎo)體形成，其中x+y+z = l，x彡0，y彡0，z彡0， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下， 所述電極包括Mg層和形成在所述Mg層上的合金層，所述合金層由包含從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬和Mg的合金構(gòu)成。
26.一種氮化物系半導(dǎo)體元件，具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxIny^izN半導(dǎo)體形成，其中x+y+z = l，x彡0，y彡0，z彡0， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下，所述電極包括與所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg層和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由比Au難與Mg形成合金的金屬形成。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至11、25、沈的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由GaN系半導(dǎo)體形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的氮化物系半導(dǎo)體元件，其中， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是GaN。
29.一種光源，具備氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件；和波長變換部，其包含對從所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件放射的光的波長進行變換的熒光物質(zhì)，所述氮化物系半導(dǎo)體發(fā)光元件具備具有P型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)；和設(shè)置在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極，所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxIny^izN半導(dǎo)體構(gòu)成，其中x+y+z =0,y ^ 0,z ^ 0,所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是從m面以Γ以上的角度傾斜的半導(dǎo)體層，所述ρ型半導(dǎo)體區(qū)域中的主面的法線與m面的法線所形成的角度在Γ以上且5°以下，所述電極包括與所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面接觸的Mg層和形成在所述Mg層上的金屬層，所述金屬層由比Au難與Mg形成合金的金屬形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求12或四所述的光源，其中， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由GaN系半導(dǎo)體形成。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的光源，其中， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是GaN。
32.—種氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，包括 工序(a)，準(zhǔn)備基板；工序(b)，在所述基板上形成具有ρ型半導(dǎo)體區(qū)域的氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)，所述ρ 型半導(dǎo)體區(qū)域由AlJnyGazN半導(dǎo)體構(gòu)成，所述半導(dǎo)體的主面的法線與m面的法線所形成的角度在1°以上且5°以下，其中x+y+z = 1，χ彡0，y彡0，ζ彡0 ；和工序(c)，在所述氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)的所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成電極，所述工序(c)包括在所述P型半導(dǎo)體區(qū)域的所述主面上形成Mg層的工序；和在形成所述Mg層之后形成金屬層的工序，所述金屬層由比Au難與Mg形成合金的金屬形成。
33.根據(jù)權(quán)利要求13至22、32的任一項所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域由GaN系半導(dǎo)體形成。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的氮化物系半導(dǎo)體元件的制造方法，其中， 所述P型半導(dǎo)體區(qū)域是GaN。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氮化物系半導(dǎo)體元件及其制造方法。本發(fā)明的氮化物系半導(dǎo)體元件具備氮化物系半導(dǎo)體層疊結(jié)構(gòu)(20)，其具有表面(12)從m面以1°以上且5°以下的角度傾斜的p型半導(dǎo)體區(qū)域；和設(shè)置在p型半導(dǎo)體區(qū)域上的電極(30)。p型半導(dǎo)體區(qū)域由AlxInyGazN(x+y+z＝1，x≥0，y≥0，z≥0)半導(dǎo)體層(26)形成。電極(30)包括與p型半導(dǎo)體區(qū)域的表面(12)接觸的Mg層(32)、和形成在Mg層(32)上的金屬層(34)。金屬層(34)由從Pt、Mo和Pd所組成的組中選擇的至少1種金屬形成。
文檔編號H01L33/32GK102511085SQ20108004104
公開日2012年6月20日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者加藤亮, 大屋滿明, 山田篤志, 橫川俊哉 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社