JP3333476B2 - Method of forming ohmic electrode in n-type ZnO - Google Patents
Method of forming ohmic electrode in n-type ZnOInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、n型ZnOにおけ
るオーム性電極の形成方法に関する。The present invention relates to a method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO.
【0002】[0002]
【発明の背景】従来より、ZnO、ZnS、ZnSe、
ZnTeあるいはCdSなどのII−VI族のn型化合
物半導体や、GaP、GaAs、GaSb、InP、I
nAsあるいはInSbなどのIII−V族のn型化合
物半導体などのような、各種のn型化合物半導体が知ら
れている。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, ZnO, ZnS, ZnSe,
II-VI group n-type compound semiconductor such as ZnTe or CdS, GaP, GaAs, GaSb, InP, I
Various types of n-type compound semiconductors, such as a group III-V n-type compound semiconductor such as nAs or InSb, are known.
【0003】ところで、近年、II−VI族のn型化合
物半導体であるZnO系結晶が、新しい短波長発光素子
材料として注目を集めるようになっている。[0003] In recent years, ZnO-based crystals, which are II-VI group n-type compound semiconductors, have attracted attention as new short-wavelength light emitting device materials.
【0004】また、Wz−ZnO(ウルツ鉱型結晶構造
のZnO)については、バルク結晶が市販されるように
なってきており、ZnO系光デバイス構造成長用の基板
としての利用が可能となっている。[0004] In addition, bulk crystals of Wz-ZnO (ZnO having a wurtzite type crystal structure) have become commercially available and can be used as a substrate for growing a ZnO-based optical device structure. I have.
【0005】さらに、Wz−ZnOの格子定数は、Wz
−GaN(ウルツ鉱型結晶構造のGaN(窒化ガリウ
ム))の格子定数との差が小さいために、Wz−ZnO
をGaN系光デバイス構造の基板として用いることも検
討されている。Further, the lattice constant of Wz-ZnO is
-GaN (GaN (gallium nitride) having a wurtzite crystal structure) has a small difference from the lattice constant, so that Wz-ZnO
It has been studied to use as a substrate of a GaN-based optical device structure.
【0006】ところが、ZnOは、上記したようにn型
化合物半導体であるために、ZnO系光デバイス構造成
長用の基板やGaN系光デバイス構造の基板として用い
るためには、ZnO基板の表面(なお、本明細書におい
て「表面」とは、基板の表側や裏側などの任意の部位の
表面を意味するものとする。)にオーム性電極(電流−
電圧特性が線形な電極)を形成する必要がある。However, since ZnO is an n-type compound semiconductor as described above, the surface of the ZnO substrate (in addition to the surface of the ZnO substrate to be used as a substrate for growing a ZnO-based optical device structure or a substrate for a GaN-based optical device structure). In this specification, the term “surface” means a surface of an arbitrary portion such as a front side or a back side of a substrate.
It is necessary to form an electrode having a linear voltage characteristic.
【0007】しかしながら、現在までのところ、上記し
たZnOなどの各種のn型化合物半導体の表面にオーム
性電極を形成するための有効な手法は提案されておら
ず、その手法の提案が強く望まれているものであった。However, up to now, no effective method has been proposed for forming an ohmic electrode on the surface of various n-type compound semiconductors such as the above-mentioned ZnO, and the proposal of such a method is strongly desired. Was what it was.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術に対する要望に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、n型ZnOの表面にオー
ム性電極を形成することを可能にした、n型ZnOにお
けるオーム性電極の形成方法を提供しようとするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above demands for the prior art, and has as its object to form an ohmic electrode on the surface of n-type ZnO. It is an object of the present invention to provide a method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO, which enables the above.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1に記載の発明は、n型ZnO
の表面にオーム性電極を形成するためのn型ZnOにお
けるオーム性電極の形成方法において、n型ZnOの表
面に0.3〜0.4J/cm2のフルエンスでパルスレ
ーザー光を照射して、ZnとOとの結合を切ってZnが
豊富な化学量論的でない層である低抵抗化層を形成する
第1のステップと、上記第1のステップにおいて形成さ
れた低抵抗化層にオーム性電極として導体を形成する第
2のステップとを有するようにしたものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention according to claim 1 of the present invention provides an n-type ZnO
In the method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO for forming an ohmic electrode on the surface of the substrate, the surface of the n-type ZnO is irradiated with pulsed laser light at a fluence of 0.3 to 0.4 J / cm 2 , A first step of cutting a bond between Zn and O to form a low-resistance layer which is a Zn-rich non-stoichiometric layer; and forming an ohmic property on the low-resistance layer formed in the first step. A second step of forming a conductor as an electrode.
【0010】また、本発明のうち請求項2に記載の発明
は、上記n型ZnOを熱水法成長のn型ZnO(000
1)(ρ=2000Ωcm)としたものである。Further, the invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that the n-type ZnO is formed by n-type ZnO (000
1) (ρ = 2000 Ωcm).
【0011】また、本発明のうち請求項3に記載の発明
は、上記パルスレーザー光を1パルス照射するようにし
たものである。[0011] In the invention according to claim 3 of the present invention, one pulse of the pulse laser light is irradiated.
【0012】また、本発明のうち請求項4に記載の発明
は、上記パルスレーザー光をKrFエキシマパルスレー
ザー光としたものである。In the invention according to claim 4 of the present invention, the pulse laser beam is a KrF excimer pulse laser beam.
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【0016】[0016]
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【0020】[0020]
【0021】[0021]
【0022】[0022]
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明によるn型ZnOにおけるオーム性電極の形
成方法の実施の形態の一例を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0024】本発明によるn型ZnOにおけるオーム性
電極の形成方法の実施の形態の一例においては、n型Z
nOの表面に0.3〜0.4J/cm2のフルエンスで
パルスレーザー光を照射して、ZnとOとの結合を切っ
てZnが豊富な化学量論的でない層である低抵抗化層を
形成する第1のステップたるレーザー照射処理と、この
第1のステップにおいて形成された低抵抗化層にオーム
性電極として導体を形成する第2のステップたる導体形
成処理との二段階の処理によって、n型ZnOにオーム
性電極を形成するようになされている。In one embodiment of the method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to the present invention, an n-type
The surface of nO is irradiated with pulsed laser light at a fluence of 0.3 to 0.4 J / cm 2 to cut the bond between Zn and O and to be a Zn-rich non-stoichiometric layer having a low stoichiometry. And a conductor forming process as a second step of forming a conductor as an ohmic electrode on the low resistance layer formed in the first step. An ohmic electrode is formed on n-type ZnO.
【0025】そして、上記した導体形成処理により形成
された導体がオーム性電極となるものであり、ユーザー
はこの導体をオーム性電極として用いることができるも
のである。The conductor formed by the above-described conductor forming process is to be an ohmic electrode, and the user can use this conductor as an ohmic electrode.
【0026】なお、本発明においては、n型ZnOの表
面に形成する導体としては、In(インジウム)やAl
(アルミニウム)などのような各種の金属などを用いる
ことができるものであるが、以下に説明する実施の形態
においては、n型ZnOの表面に形成する導体としてイ
ンジウムを用いた場合について説明する。In the present invention, the conductor formed on the surface of the n-type ZnO may be In (indium) or Al.
Various metals such as (aluminum) can be used. In the embodiment described below, a case where indium is used as a conductor formed on the surface of n-type ZnO will be described.
【0027】まず、図1には、本発明によるn型ZnO
におけるオーム性電極の形成方法のレーザー照射処理を
実現するための装置構成の一例の概念構成説明図が示さ
れている。First, FIG. 1 shows an n-type ZnO according to the present invention.
FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram of an example of an apparatus configuration for realizing a laser irradiation process in a method of forming an ohmic electrode in FIG.
【0028】この図1に示す装置は、レーザー照射処
理、即ち、常圧(760Torr)の窒素ガス雰囲気中
でレーザー光をn型ZnOに照射する処理を行うための
レーザー照射装置であり、パルスレーザー光を発生する
KrFエキシマレーザー発振装置10と、KrFエキシ
マレーザー発振装置10から出射されたパルスレーザー
光のレーザーエネルギーを調整するためのレーザーエネ
ルギー調整用ミラー12と、レーザーエネルギー調整用
ミラー12から出射されたパルスレーザー光を後述する
プロジェクションシステム16へ入射するためのミラー
14と、ミラー14を介して入射されたパルスレーザー
光のレーザーエネルギー密度を均一化するとともにその
照射領域を設定するプロジェクションシステム16と、
合成石英窓18を有してプロジェクションシステム16
から出射されたパルスレーザー光を内部に入射可能にな
されているとともに当該内部に配設された試料台20上
に試料22としてn型ZnOを載置した真空チャンバー
24とを有している。The apparatus shown in FIG. 1 is a laser irradiation apparatus for performing a laser irradiation process, that is, a process of irradiating laser light to n-type ZnO in a nitrogen gas atmosphere at normal pressure (760 Torr). A KrF excimer laser oscillation device 10 for generating light, a laser energy adjustment mirror 12 for adjusting the laser energy of the pulsed laser light emitted from the KrF excimer laser oscillation device 10, and a laser energy adjustment mirror 12 emitted from the laser energy adjustment mirror 12. A mirror 14 for causing the pulsed laser light to enter a projection system 16 described below, and a projection system 16 for equalizing the laser energy density of the pulsed laser light incident via the mirror 14 and setting an irradiation area thereof,
Projection system 16 with synthetic quartz window 18
And a vacuum chamber 24 in which n-type ZnO is mounted as a sample 22 on a sample stage 20 disposed inside the pulse laser beam emitted from the laser.
【0029】そして、真空チャンバー24内の試料台2
0上に載置された試料22に、合成石英窓18を介して
プロジェクションシステム16から出射されたパルスレ
ーザー光が照射されるように、それぞれが位置設定され
ている。Then, the sample table 2 in the vacuum chamber 24
The position of each of the samples 22 mounted on the laser beam 0 is set such that the sample 22 is irradiated with the pulse laser light emitted from the projection system 16 through the synthetic quartz window 18.
【0030】また、真空チャンバー24には、ターボ分
子ポンプ26、ロータリーポンプ28、バルブ30、3
2、圧力計34などから構成される公知の真空システム
が接続されており、必要に応じて真空チャンバー24内
を真空状態に設定することができるようになされてい
る。In the vacuum chamber 24, a turbo molecular pump 26, a rotary pump 28, valves 30, 3
2. A known vacuum system including a pressure gauge 34 and the like is connected, and the inside of the vacuum chamber 24 can be set to a vacuum state as needed.
【0031】さらに、真空チャンバー24には、N
2(窒素ガス)を封入したガスボンベ(図示せず)から
真空チャンバー24内に窒素ガスを導入するためのパイ
プライン36が接続されており、バルブ38の開閉によ
り適宜に真空チャンバー24内に窒素ガスを導入するこ
とができるようになされている。Further, the vacuum chamber 24 contains N
2 A pipeline 36 for introducing nitrogen gas into the vacuum chamber 24 from a gas cylinder (not shown) filled with (nitrogen gas) is connected to the vacuum chamber 24. It has been made possible to introduce.
【0032】また、上記したプロジェクションシステム
16は、ミラー14を介して入射されたパルスレーザー
光の光路を屈曲させるためのミラー16aと、ミラー1
6aによって光路を屈曲されたパルスレーザー光のレー
ザーエネルギー密度を均一化するフライズアイ型レーザ
ーエネルギー密度均一化素子16bと、フライズアイ型
レーザーエネルギー密度均一化素子16bから出射され
たパルスレーザー光の光路を屈曲させるためのミラー1
6c、16dと、ミラー16dによって光路を屈曲され
たパルスレーザー光を通過させることによって該パルス
レーザー光の照射領域(この実施の形態においては、
2.2mm×2.2mm(n型化合物半導体に対してレ
ーザー照射処理を行う場合)または4mm×4mm(レ
ーザー照射処理後の電気的測定を行う場合)である。)
を設定するための開口部を備えたアパーチャー16e
と、アパーチャー16eの開口部を通過して照射領域を
設定されたパルスレーザー光を集光するためのコンデン
サーレンズ16fと、コンデンサーレンズ16fによっ
て集光したパルスレーザー光をチャンバー24の合成石
英窓18へ向けて出射するためのプロジェクションレン
ズ16gとを有している。The projection system 16 includes a mirror 16a for bending the optical path of the pulsed laser beam incident via the mirror 14, and a mirror 1a.
6a, a fly's-eye type laser energy density equalizing element 16b for equalizing the laser energy density of the pulse laser light whose optical path is bent, and an optical path of the pulse laser light emitted from the fly's eye type laser energy density equalizing element 16b. Mirror 1 for bending
6c, 16d, and the pulse laser beam whose optical path is bent by the mirror 16d is passed through to irradiate the pulse laser beam irradiation area (in this embodiment,
It is 2.2 mm × 2.2 mm (when laser irradiation is performed on the n-type compound semiconductor) or 4 mm × 4 mm (when electric measurement is performed after the laser irradiation). )
Aperture 16e with an opening for setting
And a condenser lens 16f for condensing the pulsed laser light whose irradiation area has been set through the opening of the aperture 16e, and the pulsed laser light condensed by the condenser lens 16f to the synthetic quartz window 18 of the chamber 24. And a projection lens 16g for emitting light toward the light source.
【0033】なお、符号40は、真空チャンバー24内
の圧力を測定するための圧力計である。Reference numeral 40 denotes a pressure gauge for measuring the pressure in the vacuum chamber 24.
【0034】また、図2には、本発明によるn型ZnO
におけるオーム性電極の形成方法の導体形成処理を実現
するための装置構成の一例の概念構成説明図が示されて
いる。FIG. 2 shows an n-type ZnO according to the present invention.
1 is a conceptual configuration explanatory diagram of an example of an apparatus configuration for realizing a conductor forming process of a method for forming an ohmic electrode in FIG.
【0035】この図2に示す装置は、所謂、蒸着装置で
あって、n型ZnOの表面に導体として金属薄膜を成膜
する金属成膜処理を行うことができるものであり、図2
においては、図1に示すレーザー照射装置によりレーザ
ー照射処理を施されたZnO基板の表面に、導体として
金属であるインジウムの薄膜を成膜する場合の例を示し
ている。The apparatus shown in FIG. 2 is a so-called vapor deposition apparatus which can perform a metal film forming process for forming a metal thin film as a conductor on the surface of n-type ZnO.
1 shows an example in which a thin film of indium, which is a metal, is formed as a conductor on the surface of a ZnO substrate that has been subjected to laser irradiation by the laser irradiation apparatus shown in FIG.
【0036】即ち、図2に示す蒸着装置は、内部に配設
された基板ホルダー50にZnO基板52を取り付けた
真空チャンバー54を有している。That is, the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2 has a vacuum chamber 54 in which a ZnO substrate 52 is mounted on a substrate holder 50 provided inside.
【0037】さらに、この真空チャンバー54内には、
電源56により通電されて加熱されるタングステン
(W)製ヒーター58が設けられており、このタングス
テン製ヒーター58の加熱によりインジウム60が蒸発
されることになるものである。Further, inside the vacuum chamber 54,
A tungsten (W) heater 58 is provided which is energized and heated by a power supply 56, and the indium 60 is evaporated by the heating of the tungsten heater 58.
【0038】また、真空チャンバー54には、液体窒素
トラップ62、油拡散ポンプ64、ロータリーポンプ6
6などから構成される公知の真空システムが接続されて
いる。In the vacuum chamber 54, a liquid nitrogen trap 62, an oil diffusion pump 64, a rotary pump 6
6 is connected.
【0039】そして、真空チャンバー54内は、これら
の真空システムにより「3×10− 6Torr」程度の
真空度に維持されている。[0039] Then, the vacuum chamber 54, these vacuum system - is maintained at "3 × 10 6 Torr" vacuum degree of about.
【0040】以上の構成において、上記した図1および
図2とともに図3に示す処理工程説明図を参照しなが
ら、本発明によるn型ZnOにおけるオーム性電極の形
成方法の実施の形態の一例を説明する。An example of the embodiment of the method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to the present invention will be described with reference to the process steps shown in FIG. 3 together with FIGS. I do.
【0041】[0041]
【0042】まず、n型ZnO基板100(図3(a)
参照)の表面に、オーム性電極を形成しようとする領域
を除く領域を遮蔽するマスクとしてシャドウマスク10
2を被覆し(図3(b)参照)、こうしてシャドウマス
ク102を被覆されたn型ZnO基板100を、図1に
示すレーザー照射装置の真空チャンバー24内の試料台
20上に試料22として載置する。First, an n-type ZnO substrate 100 (FIG. 3A)
(See FIG. 1), a shadow mask 10 is used as a mask for shielding a region other than a region where an ohmic electrode is to be formed.
2 (see FIG. 3B), and the n-type ZnO substrate 100 thus covered with the shadow mask 102 is mounted as a sample 22 on a sample stage 20 in a vacuum chamber 24 of the laser irradiation apparatus shown in FIG. Place.
【0043】それから、図1に示すレーザー照射装置を
作動して、KrFエキシマレーザー発振装置10から出
射されるパルスレーザー光を照射することになる。Then, the laser irradiator shown in FIG. 1 is operated to irradiate pulse laser light emitted from the KrF excimer laser oscillating device 10.
【0044】そうすると、パルスレーザー光を照射され
たn型ZnO基板100の表面が低抵抗化され、例え
ば、厚さ1μm以下程度の低抵抗化層104が形成され
ることになる(図3(c)参照)。Then, the surface of the n-type ZnO substrate 100 irradiated with the pulse laser beam has a low resistance, and a low resistance layer 104 having a thickness of, for example, about 1 μm or less is formed (FIG. 3C). )reference).
【0045】次に、上記のようにして低抵抗化層104
が形成されたn型ZnO基板100を真空チャンバー2
4から取り出して、図2に示す蒸着装置の真空チャンバ
ー54の基板ホルダー50に取り付ける。具体的には、
図2における符号54で示す酸化亜鉛(ZnO)基板の
位置に配置するものである。Next, as described above, the resistance lowering layer 104 is formed.
The n-type ZnO substrate 100 on which is formed
4 and attached to a substrate holder 50 in a vacuum chamber 54 of the vapor deposition apparatus shown in FIG. In particular,
It is arranged at the position of a zinc oxide (ZnO) substrate indicated by reference numeral 54 in FIG.
【0046】ここで、この真空チャンバー54は上記し
た真空システムにより真空排気されており、真空チャン
バー54内が「3×10−6Torr」程度の真空度に
維持されている。The vacuum chamber 54 is evacuated by the above-described vacuum system, and the inside of the vacuum chamber 54 is maintained at a degree of vacuum of about 3 × 10 −6 Torr.
【0047】こうした真空チャンバー54内において、
タングステン製ヒーター58に通電して加熱し、これに
よりインジウム60を蒸発させる。そして、基板ホルダ
ー50上において蒸発されるインジウム60の対向位置
に取り付けられたn型ZnO基板100の表面に、蒸発
されたインジウムを堆積させてインジウムの蒸着を行う
ことにより、低抵抗層104の表面にインジウム薄膜1
06が形成される(図3(d)参照。)上記のようにし
て、低抵抗層104の表面に形成されたインジウム薄膜
106が、オーム性電極となるものである。In such a vacuum chamber 54,
The tungsten heater 58 is energized and heated to evaporate the indium 60. Then, the evaporated indium is deposited on the surface of the n-type ZnO substrate 100 attached to the position facing the indium 60 to be evaporated on the substrate holder 50, and the indium is evaporated, whereby the surface of the low resistance layer 104 is formed. Indium thin film 1
06 is formed (see FIG. 3D). As described above, the indium thin film 106 formed on the surface of the low-resistance layer 104 becomes an ohmic electrode.
【0048】即ち、上記のようにして形成したインジウ
ム薄膜106を用いて、図3(e)に示すような通電測
定を行ったところ、電流−電圧特性が線形となり、イン
ジウム薄膜106がオーム性電極として機能しているも
のであった。That is, when an energization measurement as shown in FIG. 3E was performed using the indium thin film 106 formed as described above, the current-voltage characteristic became linear, and the indium thin film 106 became an ohmic electrode. It was functioning as.
【0049】なお、シャドウマスク102は、低抵抗層
104の表面にインジウム薄膜106を形成したなら
ば、n型ZnO基板100の表面から取り外してよい。The shadow mask 102 may be removed from the surface of the n-type ZnO substrate 100 after forming the indium thin film 106 on the surface of the low resistance layer 104.
【0050】ここで、本発明者による実験結果について
詳細に説明すると、n型ZnOとしては、熱水法成長の
n型ZnO(0001)(ρ=2000Ωcm)を用い
た。Here, the experimental results by the present inventor will be described in detail. As the n-type ZnO, n-type ZnO (0001) (ρ = 2000 Ωcm) grown by the hydrothermal method was used.
【0051】そして、図1に示すレーザー照射装置にお
いては、1パルスのパルスレーザー光を「0.2〜0.
4J/cm2」のフルエンスでn型ZnO基板100に
照射した。In the laser irradiation apparatus shown in FIG. 1, one pulse of the pulsed laser light is "0.2 to 0.2.
The n-type ZnO substrate 100 was irradiated with a fluence of 4 J / cm 2 .
【0052】この際に、0.3J/cm2以上のフルエ
ンスでは、n型ZnO基板100のパルスレーザー光の
照射領域に、Zn−richのoff−stoichi
ometric(化学量論的組成)層、即ち、ZnとO
との結合が切れてZnが豊富な化学量論的組成でない層
が形成され、低抵抗化層104となった。At this time, at a fluence of 0.3 J / cm 2 or more, the irradiation region of the n-type ZnO substrate 100 with the pulse laser beam is off-stoichiometric of Zn-rich.
Ometric (stoichiometric) layers, ie, Zn and O
A bond was broken to form a Zn-rich layer having a non-stoichiometric composition, and a low-resistance layer 104 was obtained.
【0053】この低抵抗化層104により、n型ZnO
基板100の表面に導体を形成する際において接触抵抗
が低減されることになる。By the low resistance layer 104, n-type ZnO
When a conductor is formed on the surface of the substrate 100, the contact resistance is reduced.
【0054】ここで、パルスレーザー光を照射する前の
n型ZnO基板100の電流−電圧特性の測定において
は、n型ZnO基板100の表面にインジウム薄膜10
6を形成しないものでも、また、図2に示す蒸着装置に
よりn型ZnO基板100の表面にインジウム薄膜10
6を形成したものでも、ほとんど電流は流れなかった
(図4の(a)参照)。Here, in measuring the current-voltage characteristics of the n-type ZnO substrate 100 before irradiating the pulse laser beam, the indium thin film 10
6, the indium thin film 10 is formed on the surface of the n-type ZnO substrate 100 by the vapor deposition apparatus shown in FIG.
Even when the sample No. 6 was formed, almost no current flowed (see FIG. 4A).
【0055】一方、n型ZnO基板100にパルスレー
ザー光を照射した直後において、このパルスレーザー光
の照射により形成された低抵抗化層104から導通した
場合には、電流−電圧特性の測定においてオーム性電極
としての特性が得られた(図4の(b)参照)。On the other hand, immediately after irradiating the n-type ZnO substrate 100 with the pulse laser beam, if conduction occurs from the low-resistance layer 104 formed by the irradiation of the pulse laser beam, the ohmic current is not measured in the current-voltage characteristic measurement. As a result, characteristics as an active electrode were obtained (see FIG. 4B).
【0056】しかしながら、300℃で5分間の窒素雰
囲気アニール後には、電流は25%まで減少した。However, after annealing in a nitrogen atmosphere at 300 ° C. for 5 minutes, the current decreased to 25%.
【0057】また、図1に示すレーザー照射装置により
形成したn型ZnO基板100の表面の低抵抗化層10
4に、図2に示す蒸着装置によりインジウム薄膜106
を厚さ50nm蒸着したものにおいて、この厚さ50n
mのインジウム薄膜106から導通した場合には、電流
−電圧特性の測定において図4の(b)と比較して電流
が増加するとともにオーム性電極としての特性が得られ
た(図4の(c)参照)。The low-resistance layer 10 on the surface of the n-type ZnO substrate 100 formed by the laser irradiation apparatus shown in FIG.
4, the indium thin film 106 was deposited by the evaporation apparatus shown in FIG.
Has a thickness of 50 nm.
m, the current increased in comparison with FIG. 4B in the current-voltage characteristic measurement, and the characteristic as an ohmic electrode was obtained (FIG. 4C). )reference).
【0058】また、300℃で5分間の窒素雰囲気アニ
ール後にの電流減少も、82%に抑えることができた。Further, the decrease in current after annealing in a nitrogen atmosphere at 300 ° C. for 5 minutes could be suppressed to 82%.
【0059】[0059]
【0060】なお、n型ZnOとしては、いずれの結晶
構造のものも用いることが可能である。Incidentally, any crystal structure can be used as the n-type ZnO.
【0061】また、n型ZnOの表面に導体として金属
を成膜する手法としては、上記した蒸着に限られること
なしに、スパッタなどの各種の手法を用いることができ
る。As a technique for forming a metal as a conductor on the surface of n-type ZnO, various techniques such as sputtering can be used without being limited to the above-described vapor deposition.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、n型ZnOの表面にオーム性電極を形成す
ることを可能にした、n型ZnOにおけるオーム性電極
の形成方法を提供することができるという優れた効果を
奏する。As described above, the present invention provides a method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO, which makes it possible to form an ohmic electrode on the surface of n-type ZnO. The effect is excellent.
【図1】本発明によるn型ZnOにおけるオーム性電極
の形成方法のレーザー照射処理を実現するための装置構
成の一例の概念構成説明図である。FIG. 1 is a conceptual configuration explanatory view of an example of an apparatus configuration for realizing a laser irradiation process in a method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to the present invention.
【図2】本発明によるn型ZnOにおけるオーム性電極
の形成方法の導体形成処理を実現するための装置構成の
一例の概念構成説明図である。FIG. 2 is a conceptual configuration explanatory view of an example of an apparatus configuration for realizing a conductor forming process in a method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to the present invention.
【図3】本発明によるn型ZnOにおけるオーム性電極
の形成方法の実施の形態の一例を示す処理工程説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory diagram of a process showing an example of an embodiment of a method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to the present invention.
【図4】本発明による実験結果を示す電流−電圧特性の
測定グラフである。FIG. 4 is a measurement graph of current-voltage characteristics showing experimental results according to the present invention.
100 ZnO基板 102 シャドウマスク 104 低抵抗化層 106 インジウム薄膜 Reference Signs List 100 ZnO substrate 102 Shadow mask 104 Low resistance layer 106 Indium thin film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−143825(JP,A) 特開 昭59−98528(JP,A) 特開 平11−74199(JP,A) 特開 平5−343737(JP,A) 特開 平4−302173(JP,A) 特開 平4−199752(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/28 H01L 29/48 H01L 33/00 H01S 3/18 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-57-143825 (JP, A) JP-A-59-98528 (JP, A) JP-A-11-74199 (JP, A) JP-A-5-98 343737 (JP, A) JP-A-4-302173 (JP, A) JP-A-4-199752 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/28 H01L 29 / 48 H01L 33/00 H01S 3/18
Claims (4)
するためのn型ZnOにおけるオーム性電極の形成方法
において、 n型ZnOの表面に0.3〜0.4J/cm2のフルエ
ンスでパルスレーザー光を照射して、ZnとOとの結合
を切ってZnが豊富な化学量論的組成でない層である低
抵抗化層を形成する第1のステップと、 前記第1のステップにおいて形成された低抵抗化層にオ
ーム性電極として導体を形成する第2のステップとを有
するn型ZnOにおけるオーム性電極の形成方法。1. A method of forming an ohmic electrode in n-type ZnO for forming an ohmic electrode on the surface of n-type ZnO, comprising the steps of: forming a surface of n-type ZnO with a fluence of 0.3 to 0.4 J / cm 2 ; A first step of irradiating a pulsed laser beam to cut a bond between Zn and O to form a Zn-rich layer having a low stoichiometric composition and a low-resistance layer; Forming a conductor as an ohmic electrode on the reduced resistance layer thus formed.
ーム性電極の形成方法において、 前記n型ZnOは、熱水法成長のn型ZnO(000
1)(ρ=2000Ωcm)であるn型ZnOにおける
オーム性電極の形成方法。2. The method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to claim 1, wherein the n-type ZnO is n-type ZnO grown by a hydrothermal method.
1) A method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO with (ρ = 2000 Ωcm).
に記載のn型ZnOにおけるオーム性電極の形成方法に
おいて、 前記パルスレーザー光を1パルス照射するn型ZnOに
おけるオーム性電極の形成方法。3. The method for forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to claim 1, wherein the ohmic electrode is formed in n-type ZnO irradiated with one pulse of the pulsed laser light. Method.
ずれか1項に記載のn型ZnOにおけるオーム性電極の
形成方法において、 前記パルスレーザー光はKrFエキシマパルスレーザー
光であるn型ZnOにおけるオーム性電極の形成方法。4. The method of forming an ohmic electrode in n-type ZnO according to claim 1, wherein the pulsed laser beam is a KrF excimer pulsed laser beam. A method for forming an ohmic electrode in ZnO.
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