專利名稱：：有關(guān)氮化鎵的化合物半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及采用有關(guān)氮化鎵(GaN)的材料來制造化合物半導(dǎo)體器件的方法。特別涉及器件中電極與n型半導(dǎo)體層連接的改善。采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件包括，例如，發(fā)光二極管和激光二極管。有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體是直接躍遷型，有高發(fā)光效率，并發(fā)射屬于光的三原色之一的藍(lán)光。因此，近年來，象有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體作為發(fā)光器件形成材料引起了人們注意。這種有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件中，要求與n型半導(dǎo)體層連接的n電極有低的功函數(shù)。只有鋁(Al)用作電極形成材料。n型半導(dǎo)體層在有關(guān)GaN的材料的半導(dǎo)體發(fā)光器件中通常成為第1覆蓋層，其上順序疊置有發(fā)光層和作為第2覆蓋層的p型半導(dǎo)體層。之后，部分p型半導(dǎo)體層、發(fā)光層和n型半導(dǎo)體層用至少一種含氯和氟的氣體或混合氣體進(jìn)行反應(yīng)離子腐蝕處理，由此、在n型半導(dǎo)體層上形成電極形成部分。由于假設(shè)這樣由RIE工藝腐蝕的n型層表面上覆蓋有腐蝕處理中所殘留的如氯化物和氧化物的雜質(zhì)。因此，電極部分要用如氬氣的惰性氣體再次進(jìn)行濺射處理(這在下文中稱作“后處理”)，如日本特許公開平3-108779所披露的。在經(jīng)后處理的電極形成部分上淀積Al，形成n電極。發(fā)明人研究了這樣形成的器件。結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這種器件存在以下要克服的缺陷。如果省去后處理，則在半導(dǎo)體層與n電極之間很難獲得歐姆接觸。但是，即使進(jìn)行了后處理，歐姆接觸也難以穩(wěn)定。即，半導(dǎo)體層與n電極之間的電阻值有波動(dòng)。其原因假定是，即使進(jìn)行后處理也很難完全消除電極部分上所附的雜質(zhì)。如果進(jìn)行后處理，必然會(huì)增加制造工藝步驟。為了完全消除附在電極部分上的雜質(zhì)，必須進(jìn)行復(fù)雜的后處理。為克服所述缺陷而提出了本發(fā)明。按本發(fā)明，提出采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下工藝步驟形成由n型GaN化合物半導(dǎo)體制造的半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層的一部分上形成一基層，用選自V、Nb、Zr和Cr中的至少一種金屬來形成基層；在基層上形成一主電極層，主電極層用其它金屬構(gòu)成；并加熱半導(dǎo)體層、基層和主電極層。這樣獲得的半導(dǎo)體器件包括用n型GaN化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層和設(shè)置于半導(dǎo)體層上，用選自V、Nb、Zr和Cr中至少一種金屬構(gòu)成的電極。附圖包括圖1(a)至1(e)是展示本發(fā)明的制造方法的剖視圖；圖2是按本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管的剖視圖；圖3是按本發(fā)明的制造方法的熱處理實(shí)例；圖4(a)是裸基片的剖視圖，圖4(b)和4(c)分別是LED實(shí)例的剖面圖和平面圖；圖5是只形成Al的n電極的情況下不進(jìn)行熱處理的樣品的電壓-電流特性曲線圖；圖6(a)是和圖5中相同的樣品經(jīng)550℃3分鐘熱處理后的特性曲線圖，圖6(b)是n電極的顯微鏡照片；圖7(a)和10(b)是相同的樣品經(jīng)550℃0.5分鐘合金化熱處理后的特性圖，圖7(a)是電壓-電流特性曲線，圖7(b)是n電極的顯微鏡照片；圖8是在熱處理之前形成n電極(基層由150A的V構(gòu)成；主電極層由1.5μm的Al構(gòu)成；進(jìn)行后處理)的情況下的實(shí)驗(yàn)例的電壓-電流特性曲線；圖9(a)和9(b)是在同一實(shí)驗(yàn)樣品經(jīng)550℃3分鐘合金化熱處理后的特性圖，圖9(a)是電壓-電流特性曲線，圖9(b)是n電極的顯微照片；圖10(a)和10(b)是在同一實(shí)驗(yàn)樣品550℃0.5分鐘合金化熱處理后的特性圖，圖10(a)是電壓-電流特性曲線；圖10(b)是n電極的顯微照片；圖11是在熱處理之前形成n電極的情況下(基層由150A的V構(gòu)成；主電極層由5000A的Al構(gòu)成；進(jìn)行后處理)的實(shí)驗(yàn)樣品的電壓-電流特性曲線；圖12(a)和15(b)是相同實(shí)驗(yàn)樣品經(jīng)600℃，0分鐘合金化處理后的特性圖；圖12(a)是電壓-電流特性曲線；圖12(b)是n電極的顯微照片。另外，表1是展示本發(fā)明在各種情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；表2是展示本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；表3是展示本發(fā)明在各種允許的條件下和V厚度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以下將詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1(a)至1(e)是說明按本發(fā)明的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法的示意圖。如圖1(a)所示，在襯底1上形成n型半導(dǎo)體層2(以下叫做“n層”)，用GaN化合物半導(dǎo)體構(gòu)成n層。為了形成器件，在n層2上形成p型半導(dǎo)體層3(以下叫做“p層”)。盡管為了p層與n層晶格匹配，要求用GaN化合物半導(dǎo)體形成p層3，但只要能形成器件，也可用其它材料制造p層3。對(duì)n層2和p層3的形成方法無特別限制。如果要制造發(fā)光二極管，圖1(a)所示步驟如下。即，如圖2所示，在藍(lán)寶石襯底11的表面上經(jīng)過由AlxGa1-xN所制成的非晶緩沖層12形成用AlxInyGa1-x-yN(包括x＝0、x＝y(tǒng)、x＝y(tǒng)＝0，)所構(gòu)成的n型半導(dǎo)體層13。之后，在半導(dǎo)層13上順序形成有多量子井結(jié)構(gòu)的發(fā)光層14和由AlAInBGa1-A-BN(包括A＝0、A＝B、A＝B＝0)構(gòu)成的P型半導(dǎo)體層15。按照以金屬有機(jī)汽相外延生長(zhǎng)法(以下叫做“MOVPE法”)為基礎(chǔ)的普通方法形成這些半導(dǎo)體層。n型半導(dǎo)體層13可以構(gòu)成為兩層結(jié)構(gòu)，即在光發(fā)射層一側(cè)為低電子濃度n層，在緩沖層一側(cè)為高電子濃度n層。發(fā)光層14不限于有圖2所示的這種MQW結(jié)構(gòu)，也可以是單異質(zhì)結(jié)構(gòu)、雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)等。AlxInyGa1-x-yN(包括x＝0、x＝y(tǒng)、x＝y(tǒng)＝0)層的禁帶比用如Mg的受主摻雜的p型第2半導(dǎo)體層15的禁帶寬，并可介于發(fā)光層14與p型第2半導(dǎo)體層15之間。這是為防止引入發(fā)光層14的電子擴(kuò)散進(jìn)p型半導(dǎo)體層15中。p型半導(dǎo)體層15可構(gòu)成兩層結(jié)構(gòu)，即在發(fā)光層一側(cè)的低空穴濃度p層和電極一側(cè)的高空穴濃度p層。在n型半導(dǎo)體層上疊置i型半導(dǎo)體層，能構(gòu)成所謂的MIS(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體)型發(fā)光器件。按圖1(b)所示步驟，用干法腐蝕除去p層3和n層2的一部分，以形成用于構(gòu)成n電極的表面4。只要能從n層2的上表面除去至少p層3，就能獲得表面4。所述的干法腐蝕處理是用含氯或/和氟原子的氣體或混合氣體如二氯二氟甲烷(CCl2F2)、四氯甲烷或四氟甲烷(CF4)、BCl3等進(jìn)行的反應(yīng)離子腐蝕處理。此外，隨后用惰性氣體例如氬進(jìn)行干法腐蝕(濺射腐蝕)以作為后處理。該后處理也可以省去。形成n電極之前必須進(jìn)行后處理(見前面所提到的日本特許公開平3-108779)。但是，按本發(fā)明，即使不進(jìn)行后處理，在n電極與n型半導(dǎo)體層2之間也能獲得歐姆接觸。這在以下要詳細(xì)說明。通過在n層2中限定用于生長(zhǎng)P層3的表面，也能獲得電極形成表面。例如，在生長(zhǎng)p層3的同時(shí)，用掩模覆蓋n層2上的電極形成表面，然后除去掩模。但是，即使在這種情況下，n層2上的掩模不能完全除去(到表面的原子量級(jí))。因而，即使在這樣處理過的n層2上單純地淀積Al也難以獲得歐姆接觸。按圖1(c)所示步驟，對(duì)p層3和表面4上的光刻膠5刻圖，從而在n電極形成部分中形成窗口6。用通用的光敏樹脂作光刻膠。光刻膠的厚度最好比n電極厚，即，優(yōu)選厚度范圍是0.3至5μm。在光刻膠5和窗口6的整個(gè)表面上淀積基層7形成材料和主電極層8形成材料，用所謂的脫離(lift-off)技術(shù)除去光刻膠，獲得圖1(d)所示結(jié)構(gòu)。這里，基層7的形成材料最好是選自Nb、Cr、Zr和V的一種金屬，如表1所列。也能用包含這些金屬的合金。特別是用V構(gòu)成基層時(shí)，在n電極與n層之間能獲得歐姆接觸，無論是否進(jìn)行后處理，也可以在寬的加熱條件下進(jìn)行合金化處理，均能獲得歐姆接觸。換言之，用V作基層，能使n電極形成到n層時(shí)所需條件放松，這有助于簡(jiǎn)化形成的操作。主電極8的形成材料最好是選自Al、Ti、Zn、Ta和Ni組成的金屬組中的單一金屬。這些金屬有相對(duì)于n層的小功函數(shù)，其作為電極有與n層令人滿意的相容性。含有這些金屬的合金也能用作主電極8的形成材料。圖1(e)所示步驟中，至少n層2、基層7、和主電極層8要按圖3所示條件進(jìn)行熱處理。當(dāng)然，p層的未示出的p電極，也能同時(shí)進(jìn)行熱處理。結(jié)果，基層7和主電極層8被合金化而成為n電極9。應(yīng)指出的是，該n電極有用其它導(dǎo)電金屬覆蓋的上表面和/或側(cè)表面?，F(xiàn)在說明圖3所示熱處理。首先，在大氣中按每分鐘40℃來提高樣品溫度。當(dāng)樣品溫度超過350℃時(shí)，按每分鐘300℃的速度使溫度迅速升高至表1至表3中所示的合金化條件所示的合金化溫度。之后，按表中規(guī)定的時(shí)間保持該合金化溫度，之后冷卻樣品。要指出的是，對(duì)熱處理環(huán)境無特別限制。即，不僅可在大氣下進(jìn)行熱處理，也能在真空、低壓、高壓下進(jìn)行熱處理，還可在引入適量的N2、Ar、O2、H2等氣體的環(huán)境中進(jìn)行熱處理。這里，設(shè)定升溫速度為40℃/分鐘和300℃/分鐘以防止晶片碎裂和電極從晶片上脫落。因此，這些速度不會(huì)影響合金化后的晶片性能。合金化溫度設(shè)定為450℃至700℃，500℃至600℃更好。如果合金化溫度低于450℃，在n電極與n層之間難以形成歐姆接觸。另外若合金化溫度超過700℃，則對(duì)半導(dǎo)體層會(huì)有不利影響。特別是，在發(fā)光器件有MQW結(jié)構(gòu)的發(fā)光層的情況下，不僅在MQW層中，而且在量子阱層和勢(shì)壘層之間，都存在減小結(jié)構(gòu)變化的危險(xiǎn)。作為上述熱處理的結(jié)果，假定覆蓋在窗口6的底表面上的表面4的由腐蝕過程所產(chǎn)生的殘留物(氧化物、氯化物、有機(jī)物等)和光刻膠的殘留物，被基層7吸附。而且，假設(shè)基層7的形成材料與殘留物一起被俘獲進(jìn)主電極8形成材料中。結(jié)果，最初能與n層2相容的主電極層8形成材料連接到半導(dǎo)體層2上。以下要說明用下述方法制備實(shí)驗(yàn)實(shí)例中用的樣品。如圖4(a)所示，在藍(lán)寶石襯底31上經(jīng)由AlN形成的160A厚的緩沖層32形成用摻Si的GaN制成的4μm厚的n層33。n層33的載流子濃度是2×1018/cm3。之后在n層33上形成由摻Mg的GaN制成的p層34。用MOVPE法形成各半導(dǎo)體層。之后，進(jìn)行電子束輻照，把摻Mg的GaN層激活成p型層。用BCl3氣體進(jìn)行反應(yīng)離子刻蝕處理，獲得圖4(b)和圖4(c)所示半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)。在150W的RF功率和1.5Pa的壓力下經(jīng)180分鐘進(jìn)行這種刻蝕處理。另外，在完成反應(yīng)離子刻蝕處理后，用Ar氣對(duì)腐蝕表面進(jìn)行濺射腐蝕處理，以作為后處理。在150W的RF功率和8Pa的壓力下經(jīng)10分鐘進(jìn)行濺射腐蝕處理。之后，按各表所示條件形成n電極35。n電極35與n電極35之間的距離是340μm。n電極35的直徑是110μm。表1至3中所示的電壓是在n電極35之間流過20mA的電流時(shí)n電極35與n電極35之間的電壓。術(shù)語“合金化前”是指樣品還沒經(jīng)圖3所示熱處理，術(shù)語“合金化后”是指樣品經(jīng)過了相同的熱處理。當(dāng)電流-電壓特性呈線性時(shí)判斷表中用(O)表示的歐姆接觸存在。當(dāng)電流-電壓特性基本上是線性時(shí)，判斷表中“OS”所示的歐姆接觸基本上存在。當(dāng)電流-電壓特性不是線性時(shí)，判斷表中用“S”指示的有特基接觸存在。從表1所示得知，無論是否用如Ar氣的惰性氣體進(jìn)行濺射腐蝕處理，如果基層用Nb、Cr、Zr或V制成，則在n電極35與n層33之間基本上能獲得歐姆接觸。即，如果用V制造基層，則在合金化處理后，n電極35與n層33之間總能獲得歐姆接觸。如果用Nb、Cr、Zr構(gòu)成基層，則合金化處理后能看到電壓降落。另一方面，如果無基層，只用Al構(gòu)成n電極，則沒有看到電壓降落。而且，如果用Nb構(gòu)成基層，則經(jīng)合金化處理后存在獲得歐姆接觸和沒有獲得歐姆接觸的情況。由上述可以得出，即使用Cr和Zr構(gòu)成基層，使熱處理?xiàng)l件優(yōu)化，則也能獲得歐姆接觸。用Nb制成的基層在550℃以上溫度合金化時(shí)，n電極35與n層33之間能可靠地獲得歐姆接觸。合金化溫度設(shè)定為530℃以上時(shí)，則在兩層之間基本上獲得歐姆接觸。用V構(gòu)成基層時(shí)，在更寬的條件下，n電極35與n層33之間獲得歐姆接觸。如果在550℃經(jīng)3分鐘使基層合金化，則用3個(gè)樣品獲得基本相同的電壓，這表明能獲得穩(wěn)定的歐姆接觸。表2中證實(shí)，用V構(gòu)成基層時(shí)，熱處理后對(duì)n電極35與n層33之間的歐姆接觸無影響?？梢缘贸鲈谟肗b、Cr和Zr構(gòu)成基層時(shí)存在同樣的情況。表3所示的表中檢測(cè)了用V構(gòu)成的基層厚度。正如從該表中得到的，基層厚度最好設(shè)定為75至1000A，100至500A則更好。如果基層厚度小于75A，會(huì)出現(xiàn)不與基層反應(yīng)的殘留物保留在電極形成部分表面上的可能。但是，如果n層上的雜質(zhì)量小，可得出基層厚度小于75A，就能具有令人滿意的性能。層厚超過1000A時(shí)，即使在熱處理后，仍會(huì)有基層殘留在主電極層與n層之間的危險(xiǎn)。用Nb、Cr、Zr構(gòu)成基層時(shí)，可得出其厚度與用V構(gòu)成的基層厚度相同。圖5展示出樣品合金化前n電極35與n電極35之間的電壓-電流特性，即，不用基層只用單一的鋁形成厚1.5μm的n電極時(shí)，不進(jìn)行熱處理的電極35之間的電壓-電流特性。要指出的是，樣品經(jīng)5分鐘后處理(用Ar氣濺射腐蝕)。圖6(a)是樣品按圖3所示關(guān)系曲線按圖5所示的測(cè)試條件(在550℃合金化溫度下經(jīng)3分鐘)進(jìn)行熱處理后測(cè)試的電壓-電流特性。圖6(b)是經(jīng)熱處理后的n電極表面的顯微照片。同樣地，圖7(a)展示出樣品按合金化溫度550℃經(jīng)0.5分鐘熱處理時(shí)的電壓-電流特性。圖7(b)是熱處理過的n電極表面顯微照片。從圖5至7得知。電極35用單一的鋁構(gòu)成時(shí)，即使樣品進(jìn)行了熱處理，n電極35與n層33之間還是能獲得有特基接觸，這表明n電極35的表面粗糙。圖8展示用V形成的150A厚的基層，并在其上用Al形成厚1.5μm的主電極層時(shí)，合金化前n電極35與n電極35之間的電壓-電流特性。要指出的是進(jìn)行了5分鐘后處理。圖9(a)是經(jīng)過在圖8中測(cè)試的樣品按圖3所示關(guān)系曲線在合金化溫度550℃經(jīng)3分鐘的熱處理后的電壓-電流特性。圖9(b)是經(jīng)過這樣熱處理后的n電極表面的顯微圖。同樣，圖10(a)展示出樣品經(jīng)合金化溫度350℃，0.5分鐘熱處理后的電壓-電流特性，圖10(b)是熱處理后的n電極的顯微照片。從圖8至10得知，用V構(gòu)成基層，能在經(jīng)過熱處理的n電極35與n層33之間獲得好的歐姆接觸。而且，n電極35的表面清潔。當(dāng)n電極35的表面清潔時(shí)，能容易地進(jìn)行將布線焊接到n電極層35的工作，也使焊接后的布線很難脫落。而且，如果收集樣品的圖像數(shù)據(jù)，并在布線焊接操作中處理這些圖像數(shù)據(jù)，則可把電極的中心部位規(guī)定成要焊接的布線位置。這里，如果獲得無污染和光滑的電極表面，則能提高由圖像處理所規(guī)定的電極部位的可靠性。因此，就能提高布線粘接操作的合格率。圖11展示出當(dāng)用V形成厚200A的基層和在其上用Al形成厚5000A的主電極層時(shí)在合金化之前的n電極35與n電極35之間的電壓電流特性。應(yīng)指出的是，不進(jìn)行后處理。圖12(a)展示出經(jīng)過在圖11測(cè)試的樣品按圖3所示關(guān)系曲線在合金化溫度600℃經(jīng)0分鐘熱處理后的電壓-電流特性。圖12(b)是熱處理后n電極表面的顯微照片。從圖11和12得知，用V制造基層，無論是否進(jìn)行熱處理，n電極35與n層33之間均能獲得良好的歐姆接觸。而且，n電極35的表面形貌好。以下將參見圖2說明按本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管。用MOVPE法在襯底11上形成半導(dǎo)體層12至15。該生長(zhǎng)法是用來向已加熱至適當(dāng)?shù)臏囟鹊囊r底提供含III族元素的氨和烷基化合物氣體，如三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA)或三甲基銦(TMI)，并使襯底經(jīng)熱分解過程，從而在襯底上生成所需的晶體。由于以MOVPE法為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體層形成方法是已知技術(shù)，因此，不再說明該方法的具體條件。有關(guān)細(xì)節(jié)請(qǐng)參見日本特許公開平5-175124、平8-97471、平6-268257等。各半導(dǎo)體層的技術(shù)指標(biāo)如下緩沖層12AlN(50nm)n層13摻硅的GaN(2200nm)；載流子濃度2×1018/cm3發(fā)光層14量子阱層In0.16Ga0.84N(3.5nm)勢(shì)壘層GaN(3.5nm)量子阱層和勢(shì)壘層的重復(fù)數(shù)5P層15摻Mg的GaN(75nm)；載流子濃度5×1017/cm3這樣設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體層在與形成所述樣品相同的條件下進(jìn)行反應(yīng)離子刻蝕處理和后處理(濺射腐蝕)，由此通過腐蝕除去P層15、發(fā)光層14和n層13的一部分。之后，按采用光刻膠的脫離技術(shù)，在已經(jīng)被腐蝕的n層13的表面上用汽相淀積法形成用V制造的厚150A的基層和由Al制造的厚1.5μm的主電極層。之后，在P層15的幾乎整個(gè)表面上汽相淀由Au構(gòu)成的透明電極16，之后在透明電極16上形成Au電極18。而且，按圖3所示關(guān)系曲線在合金化溫度550℃經(jīng)3分鐘對(duì)制備的樣品加熱。結(jié)果，基層和主電極層一起被合金并構(gòu)成n電極17。把這樣形成的半導(dǎo)體晶片切成要構(gòu)成所要求的發(fā)光二極管的多個(gè)單體元件。本實(shí)例的發(fā)光二極管設(shè)計(jì)成有520nm的峰值波長(zhǎng)。本發(fā)明不限于所述實(shí)施例和任何實(shí)施例的模式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，各種改型均是本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。顯然，發(fā)明也能用于激光二極管。如上所述，發(fā)明的特征是在n層上用選自V、Nb、Zr和Cr中的至少一種金屬或含這些金屬的合金形成基層；基層上用其它金屬形成主電極層；并對(duì)形成的n層、基層和主電極層進(jìn)行熱處理，以構(gòu)成n電極。當(dāng)按該方法形成了n電極時(shí)，就能在n電極與n層之間獲得穩(wěn)定的歐姆接觸。用反應(yīng)離子刻蝕處理在n層中形成n電極形成部分時(shí)，本發(fā)明中不要求進(jìn)行傳統(tǒng)方法中所要求進(jìn)行的后處理(用例如Ar氣的惰性氣體進(jìn)行濺射腐蝕)，就能在n層與n電極之間獲得歐姆接觸。結(jié)果，能減少半導(dǎo)體制造工藝步驟?？傊?，公開了以下內(nèi)容。采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟形成用n型GaN化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層；在一部分上形成基層，基層是用與半導(dǎo)體層表面上形成的膜物質(zhì)反應(yīng)并被俘獲進(jìn)以下要說明的主電極中的材料而構(gòu)成的；在基層上形成主電極層，主電極層是用與半導(dǎo)體層相容的并有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成的。所述方法中可用摻Si的GaN構(gòu)成半導(dǎo)體層。所述方法中，用AlxInyGa1-x-yN(包括x＝0，y＝0，x＝y(tǒng)＝0)構(gòu)成半導(dǎo)體層。所述制造方法中，半導(dǎo)體器件是發(fā)光二極管。而且，還公開了以下內(nèi)容。采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件的電極形成方法，包括以下步驟，形成用n型GaN化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層的電極部分上形成基層，基層用選自V、Nb、Zr和Cr中至少一種金屬或含這些金屬的合金構(gòu)成；在基層上形成主電極層，用選自Al、Ti、Zn、Ta和Ni中的至少一種金屬或含這些金屬的合金來制造主電極層；將半導(dǎo)體層、基層和主電極層經(jīng)熱處理。在所述方法中，用摻Si的GaN制造半導(dǎo)體層。在所述方法中，用AlxInyGa1-x-yN(包括x＝0，y＝0，x＝y(tǒng)＝0)制造半導(dǎo)體層。在所述方法中，半導(dǎo)體器件是發(fā)光器件。表1</tables>基層/主電極200A/5000A(O)歐姆接觸(S)肖特基接觸(OS)基本上是歐姆接觸表2</tables>基層/主電極V(200A)/Al(1.5μm)在20mA的電壓?jiǎn)挝籚AT20mA(O)歐姆接觸(S)肖特基接觸(OS)基本上是歐姆接觸表3</tables>后處理全部樣品15分鐘(O)歐姆接觸(S)肖特基接觸(OS)基本上是歐姆接觸權(quán)利要求1.一種有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下工藝步驟形成n型GaN半導(dǎo)體層；在n型GaN層的一部分上形成電極的基層，用選自V、Nb、Zr和Cr中至少一種金屬構(gòu)成基層；在該基層上形成主電極層，用其它金屬構(gòu)成主電極層；和加熱半導(dǎo)體層、基層和主電極層。2.按權(quán)利要求1所述的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件制造方法，其中，用V制造基層，用Al制造主電極層。3.按權(quán)利要求1所述的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件制造方法，其中，基層厚度是75至1000A。4.按權(quán)利要求1所述的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件制造方法，其中，在450℃至700℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理步驟。5按權(quán)利要求1所述的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件制造方法，其中，用下述方式形成電極形成部分，包括以下步驟在半導(dǎo)體層上形成由P型GaN半導(dǎo)體層和I型半絕緣層之一所構(gòu)成的第二層；用至少含氯原子和氟原子之一的氣體或混合氣體對(duì)第二層進(jìn)行干法腐蝕；和在電極的基層形成步驟之前基本上保持著腐蝕過的電極區(qū)域的表面。6.按權(quán)利要求5的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件的制造方法，還包括在干法腐蝕第二層的同時(shí)干法腐蝕部分n型半導(dǎo)體層的步驟。7.一種有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件，包括由n型GaN化合物半導(dǎo)體制成的半導(dǎo)體層；設(shè)置于半導(dǎo)體層上并用選自V、Nb、Zr和Cr中的至少一種金屬制成的電極。8.按權(quán)利要求7的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件，其中，在電極與半導(dǎo)體層之間具有歐姆接觸。9.按權(quán)利要求7的采用有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件，其中，電極用Al和V合金制成。全文摘要一種有關(guān)GaN的材料的化合物半導(dǎo)體器件及其制造方法,其中在n型GaN化合物半導(dǎo)體層上,用選自V、Nb、Zr和Cr中的至少一種金屬或含這些金屬的合金制成基層。并在基層上形成由其它金屬構(gòu)成的主電極層。之后,將半導(dǎo)體層、基層和主電極層經(jīng)熱處理以制成n電極。文檔編號(hào)H01S5/00GK1181636SQ9712256公開日1998年5月13日申請(qǐng)日期1997年10月3日優(yōu)先權(quán)日1996年10月3日發(fā)明者上村俊也,柴田直樹申請(qǐng)人:豐田合成株式會(huì)社