CN101461068B - 棒形半导体装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有受光或发光功能的棒形半导体装置，其包括：棒形基材，由p型或n型半导体晶构成；一导电层，形成在该基材表层中部与基材轴心平行的带状部份以外的部份，而且其导电型与上述基材的导电型不同；pn结面，由上述基材和导电层形成；带状的第一电极，欧姆性连接(电阻性连接ohmic connection)在形成于上述基材的上述带状部份的表面的上述基材；以及带状的第二电极，电阻性连接在包夹上述基材的轴心的第一电极的相反侧的上述导电层。

Description

棒形半导体装置
技术领域
本发明涉及一棒形半导体装置，尤其涉及一使用棒状半导体晶构成的具有受光或发光功能的半导体装置。
背景技术
本案发明人在美国专利第6,204,545号中提案具有受光或发光功能的球状半导体组件，在球状半导体晶的表面近旁部形成大致球状的pn结面，在包夹球状晶中心面对的两端部形成有点状的正负电极。在该半导体组件中所具有的特长是对于连结一对的电极的轴线的方向以外的方向，具有光学式对称性，可以三次元式接受各种方向的光，朝向各种方向三次元式地射出光。
本案发明人在国际公开WO 03/017382号公报中提案有大致球状的半导体组件，其为与上述半导体组件大致同样的半导体组件，但是在将球状半导体晶的顶部一部份除去的平坦面，形成一方电极，对该一方电极，在包夹半导体晶中心的相反侧，形成另外一方的电极。
将上述方式的球状半导体组件平面式地排列成为多列多行的矩阵状，使各行的多个半导体组件串联连接，同时使各列的多个半导体组件并联连接，用来获得受光或发光用模块。该模块的受光面积或发光面积越大，电连接半导体组件的连接位置的数目就越增大。
本案发明人在国际公开WO 02/35612号公报中提案有半导体组件，其为与上述的半导体组件大致同样的半导体组件，但是除去包夹球状半导体晶的中心的两端部，形成一对的平坦面，在包含半导体晶一方的平坦面的表面近旁部形成pn结面，在该一方的平坦面和另外一方的平坦面形成正负电极。
另外，在该国际公开WO 02/35612号公报提案具有受光或发光功能的棒形半导体组件，在圆柱状的半导体晶，形成与轴心正交的一对的端面，在包含一方的端面的半导体晶的表面近旁部形成pn结面，在两端面形成正负电极。在该棒形半导体组件所具有的特长是对于连结一对电极的轴线方向以外的方向，具有光学式对称性，可以三次元式地接受各种方向的光，和三次元式地将光射出于各种方向。
在美国专利第3,984,256号公报所记载的光电动势阵列中，在由直径0.001～0.010英寸的p型硅半导体构成丝线的表面部，形成n型扩散层，该丝线成为多个平行而且平面式地排列，在该等丝线的上面侧配置互相正交状的多个P连接线材和N连接线材，P连接线材欧姆性连接在多个丝线p型硅半导体的露出部，N连接线材欧姆性连接在多个丝线n型扩散层，多个P连接线材连接在P总线，多个N连接线材连接到N总线。以构成多个P总线和N总线与网目的方式，成为强度优良的织入有绝缘性纤维的挠性的太阳电池支架，构建成为接受来自上面的射入光进行发电的太阳电池支架。
在美国专利第5,437,736号公报所记载的半导体纤维太阳电池和模块中，在绝缘性的纤维的表面形成钼的导电层，在该导电层的表面大约3/5周部份，形成具有光电动势功能的p型和n型的2层的薄膜半导体层和ZnO的导电层，该半导体纤维太阳电池成为多个平行而且平面式地排列，当在其背面侧形成金属薄膜的后，以指定的图案来部份除去该金属薄膜，用来形成使多个半导体纤维太阳电池串联连接的连接电路。
发明内容
当使用球状半导体组件，或在一部份形成有平坦面的大致为球状的半导体组件，或形成有一对的平坦面的大致为球状的半导体组件，用来制作太阳电池面板的情况时，电连接半导体组件的连接位置的数目变多，使电连接半导体组件的导电连接机构的构造趋于复杂化，其制造成本变高。
上述棒形半导体组件亦为粒状者，所以在制作太阳电池面板的情况时，电连接半导体组件的连接位置数量变多，所以使电连接半导体组件的导电连接机构的构造趋于复杂化，其制造成本变高。
另外，在该棒形半导体组件因为使一对电极形成在双方的轴心正交端面，所以当使该棒形半导体组件的长度形成较大时，正负电极间的距离会变大，于是正负电极间的电阻增大。因此，该棒形半导体组件不适于制作成长度为其直径的多倍的半导体组件。
美国专利第3,984,256号公报所记载的光电动势阵列构建成如同被设置成大致水平放置的太阳电池面板等，从上面侧射入光，不能接受从面板的两面侧射入的光。此种现象在美国专利第5,437,736号公报的半导体纤维太阳电池亦相同。
特别是在组入到窗玻璃等的太阳电池面板，最好可接受从其两面侧射入的光。另外一方面，在以具有发光功能的半导体组件构成发光面板的情况时，最好使光以朝向面板的两面侧射出。
本发明的目的是提供棒形半导体组件，其中具有受光或发光功能，而且不需要增大电极间距离就可以使受光面积变大，本发明亦提供棒形半导体组件，其中在长度/直径的值变大而且使多个半导体组件面板化的情况时，可以使电连接部的数目变少，本发明亦提供不容易滚动的棒形半导体组件，和提供可以容易识别电极的极性的棒形半导体组件等。
本发明的棒形半导体装置，具有受光或发光功能，其特征在于具备有：棒形的基材，由p型或n型的剖面为圆形或大致圆形的半导体晶构成；导电层，形成在该基材表层中部与基材的轴心平行的带状部份以外的部份，而且其导电型与上述基材的导电型不同；大致圆筒形的pn结面，由上述基材和导电层形成；带状的第一电极，欧姆性连接在上述基材的上述带状部份的表面；以及带状的第二电极，欧姆性连接在包夹上述基材的轴心的第一电极的相反侧的上述导电层。另外，上述导电层利用扩散或成膜或离子植入形成。
在该棒形半导体装置具有受光功能的情况，当接受到太阳光时，利用pn结面产生指定的电压的光电动势，输出到第一、第二电极间。对于包含第一、第二电极的平面，因为具有受光的对称性，所以接受从该平面的两面侧射入的光和进行发电。假如将多个棒形半导体装置配置成面板状，形成用来取出其输出的电路时，可以成为太阳电池面板(太阳电池模块)。
在该棒形半导体装置具有发光功能的情况，当对第一、第二电极间施加指定的电压时，从pn结面发出与pn结面的带隙能量对应的光。假如将多个的棒形半导体装置配置成为面板状，形成用来施加电压的电路时，可以成为发光面板(发光模块)。
依照本发明的棒形半导体装置时，因为设置棒形的基材的带状部份和连接在导电层的表面的带状的第一、第二电极，所以基材的长度/直径的值即使变大，亦可以使第一、第二电极间的距离维持在基材的直径以下的较小的值，因可以使第一、第二电极间的电阻维持在较小的值，所以可以使pn结面的发电性能或发光性能维持较高。
其结果是在构成受光用或发光用面板的情况时，经由使基材的长度/直径的值变大，用来使半导体装置的受光面积变大，可以使连接半导体装置用的电连接部的数目变少，可以提高面板的可靠度，可以降低制造成本。另外，对于包含第一、第二电极的平面，因为具有受光或发光对称性，所以可以构建成为能够从面板两面侧受光的受光用面板或能够朝向面板两面侧发光的发光用面板。
本发明的申请专利范围的附属项的构造亦可以采用下列各种构造。
(1)除去上述基材带状的顶部，用来形成带状的平坦面，在该平坦面形成上述带状部份。利用此种方式，除了可以成为不易滚动的棒形半导体组件外，可以简单地识别第一、第二电极的极性。
(2)在上述基材和导电层表面中的第一、第二电极以外的部份，形成有防止反射膜。
(3)上述基材由p型Si单晶或多晶所构成，上述导电层由含有P、Sb或As的n型导电层所构成。
(4)上述基材由n型Si单晶或多晶所构成，上述导电层由含有B、Ga或Al的p型导电层所构成。
(5)构建成为接受光进行发电的受光用装置。
(6)上述基材由n型GaP单晶或GaAs单晶构成，上述导电层由所热扩散Zn的n型扩散层来构成，用来构建成发光二极管。
(7)上述基材由n型GaAs单晶构成，上述导电层经由对p型GaAs进行扩散，成膜或离子植入而形成，用来构建成发光二极管。
(8)上述基材由n型SiC单晶构成，上述导电层经由p型GaN或GaInP或P成膜而形成，用来构建成为发光二极管。
(9)上述pn结面的面积被设定成大于与上述基材的轴心正交的剖面的剖面积。
附图说明
图1是本发明实施例1的硅单晶体的剖面图；
图2是图1的II-II线剖面图；
图3是形成平坦面的连续基材的剖面图；
图4是图3的IV-IV线剖面图；
图5是形成有热氧化膜的连续基材的剖面图；
图6是图5的VI-VI线断面图；
图7是形成有扩散阻挡层的连续基材的剖面图；
图8是图7的VIII-VIII线剖面图；
图9是形成有扩散层和pn结面的连续基材的剖面图；
图10是图9的X-X线剖面图；
图11是形成有扩散层和pn结面的基材的剖面图；
图12是图11的XII-XII线剖面图；
图13是形成有扩散层和pn结面和防止反射膜的基材的剖面图；
图14是图13的XIV-XIV线剖面图；
图15是设有扩散层、pn结面、防止反射膜和电极材料的基材的剖面图；
图16是图15的XVI-XVI线剖面图；
图17是半导体装置(太阳电池单元)的剖面图；
图18是图17的XVIII-XVIII线剖面图；
图19是半导体装置(太阳电池单元)的立体图；
图20是实施例2的发光用半导体装置的剖面图；
图21是图20的XXI-XXI线剖面图；
图22是实施例3的太阳电池模块的剖面图；
图23是图22的XXIII-XXIII线剖面图；
图24是图22的太阳电池模块的等效电路图；
图25是实施例4的太阳电池模块的剖面图；
图26是图25的XXV-XXV线剖面图；以及
图27是图25的太阳电池模块的等效电路图。
具体实施方式
本发明具有受光或发光功能的棒形半导体装置具备有：棒形基材，由p型或n型的半导体晶构成；导电层，形成在该基材表层中部与基材的轴心平行的带状部份以外的部份，而且其导电型与上述基材的导电型不同；pn结面，由上述基材和导电层形成；带状的第一电极，形成在上述基材的上述带状部份的表面，欧姆性接触在上述基材；和带状的第二电极，形成在包夹上述基材的轴心的第一电极的相反侧，电阻性接触在上述导电层。
(实施例1)
下面参照图式用来说明本发明的实施例。
本发明的棒形半导体装置20(参照图17、图18)是具有受光功能的棒形半导体装置(太阳电池单元)。下面说明该棒形半导体装置20的制造方法。同时说明其构造。
如图1、图2所示，最初制作如小直径线材的棒形硅单晶体1。该硅单晶体1直径为例如2.0mm程度，硅单晶体1长度为60～300mm。在制作该硅单晶体1情况时，制作的方法是使熔融状态的硅从石墨制或石英制的坩埚的底部的小直径的孔抽出。在该抽出的开始时，以硅单晶的小片作为种子晶(晶种)，制作连接该种子晶的小直径棒形的硅单晶体1。此种棒形单晶体1的制作方法被记载在文献Jpn.Appl.Phys.Vol.35(1996)pp.L793～795等。
其次，如图3、图4所示，使用研磨机和适当的研磨材料对上述硅单晶体1进行研磨加工，用来形成轴心正交剖面成为正圆的直径1.8mm的棒形硅单晶体，同时利用研磨除去圆周方向的1个位置的带状部份，由此形成涵盖全长的带状的例如幅度0.6mm的平坦面2。依照此种方式制作由p型硅单晶构成的棒形连续基材3。该平坦面2在后来的步骤作为定位用的基准面，和被活用用来防止连续基材3的滚动，更被活用用来识别后面所述的正负电极9A、10A的极性。
其次，利用现有的技术方法，在含氧的气体中对上述连续基材3进行加热处理，在连续基材3的表面全体，形成如图5、图6所示的热氧化膜4。该热氧化膜4一部份，在以后的扩散步骤使n型杂质热扩散时，活用作为扩散阻挡层4a。
其次，在成为利用蜡等覆盖在连续基材3的平坦面2和其两侧近旁部的热氧化膜4的部份的状态，利用现有技术方法使用氟酸水溶液，以蚀刻处理除去未被蜡等覆盖的热氧化膜4部份，由此形成如图7、图8所示带状的扩散阻挡层4a。其次，在扩散步骤，如图9、图10所示，在连续基材3表层中部以上述扩散阻挡层4a来遮蔽的带状部份以外的部份，将作为n型杂质的磷(P)，或砷(As)，或锑(Sb)进行热扩散，形成0.5～1.0μm厚度的n型扩散层5(相当于与基材的导电型不同的导电型的导电层)，形成大致圆筒形的pn结面6。
该pn结面6系为由以连续基材3的轴心3a作为中心的圆筒、除了平坦面2和其两侧近旁部份外，成为接近圆筒的部份圆筒(C形剖面的部份圆筒)的形状。在上述扩散过程中所形成含磷的氧化硅膜7，在磷的热扩散中，将铜、铁、金等杂质(该等使载子的寿命降低)除气，因为具有吸湿性，所以利用现有的蚀刻液进行蚀剂处理，而可以完全地除去。这时扩散阻挡层4a亦被除去。
其次，如图11、图12所示，使用线锯等切断装置，将形成有n型扩散层5和pn结面6的棒形连续基材3，以切断成为大约5mm长度的短柱体的被分割的棒形的基材3A`作为形成有n型扩散层5和pn结面6的棒形的基材3A，对于该基材3A，防止反射膜8和正负电极9A、10A以下面所述的方式设置。首先，如图13、图14所示，在棒形基材3A的全体表面形成防止反射膜8用来防止从外射入的光的反射，利用现有热氧化法形成由作为硅表面的钝化膜的氧化硅薄膜或氮化硅薄膜构成的防止反射膜8。
其次，如图15、图16所示，在基材3A的平坦面2的中央部的表面，将含银的糊胶(paste)所构成的正电极材料9印刷成为幅度大约0.4mm的带状，且在n型扩散层5表面中，在包夹基材3A的轴心3a的正电极材料9的相反侧的顶部部份，将包含铝的导电性糊胶构成的负电极材料10印刷成为幅度大约0.4mm的带状。
其次，在使正电极材料9和负电极材料10干燥的后，将该等物在惰性气体中进行烧成，使正电极材料9和负电极材料10分别贯穿防止反射膜8，以正电极材料9形成被欧姆性电连接在基材3A的Si单晶上的正电极9A，以负电极材料10形成被欧姆性电连接在n型扩散层5的负电极10A，以此方式获得棒形(大致圆柱形)半导体装置20(太阳电池单元)(参照图17、图18)。在该半导体装置20，pn结面6的面积被设定成远大于基材3A的轴心3a的正交剖面的剖面积。
图19是从上方看上述半导体装置20的立体图。pn结面6形成平行于基材3A的大致圆筒状表面的近旁部，负电极10A欧姆性连接在n型扩散层5的宽度方向中心部，对于基材3A的轴心3a，正电极9A位于负电极10A的相反侧，而且位于平坦面2的幅度方向中央部，欧姆性连接在基材3A的p型硅单晶，正电极9A和负电极10A连接在pn结面6两端。
因此，在半导体装置20表面中，射入到正电极9A和负电极10A以外的区域的太阳光11，当被构成基材3A的硅单晶吸收时，则产生载子(电子和电洞)，利用pn结面6使电子和电洞分离，在正电极9A和负电极10A的间产生大约0.5～0.6V程度的光电动势。
该半导体装置20具有接近圆柱形的棒形形状，正负电极9A、10A在基材3A的轴心3a的两侧，正电极9A位于平坦面2的p形面的中心，负电极10A位于扩散层5的n型面的中心。因此，对连结正负电极9A、10A的平面，具有受光的对称性，可以以宽广的指向性和高受光敏感度从该平面的两侧吸收太阳光。即使射入光的方向有变化，受光敏感度亦不会降低。
如图19所示，在与基材3A的轴心3a正交的任意的平面上，利用接收到的太阳光在由硅单晶构成的基材3A产生的载子，例如就周围方向的不同的位置A、B、C，到正负电极9A、10A的距离的和大致相等，因为(a+b)≒(a’+b’)≒(a”+b”)的关系成立，所以光电流的分布对基材3A的轴心3a为均一，可以减少因偏移所致的电阻损失。另外，pn结面6的表面，在周围面和轴心3a的正交的端面，被绝缘性的硅氧化薄膜8加以覆盖和保护。
而且，依照该半导体装置20时，因为在棒形的基材3A的表面设置带状的正负电极9A、10A成为包夹轴心3a的互相面对，所以即使基材3A的长度/直径的值变大，亦可以使正负电极9A、10A间的距离维持在基材3A的直径以下的较小的值，因为使正负电极9A、10A间的电阻维持在较小的值，所以可以提高和维持pn结面6的光电变换性能。
其结果是经由使基材3A的长度/直径的值变大，在使用多个半导体装置20构成太阳电池面板(或太阳电池模块)情况时，电连接部的数目变少，可以提高太阳电池面板的可靠度，和降低制造成本。另外，对于包含有正负电极9A、10A的平面，因为具有受光的对称性，所以可以构建成能够从面板的两面侧受光的太阳电池面板。
因为在基材3A形成平坦面2，所以在半导体装置20的制作过程中等，可以以该平坦面2作为基准面，利用平坦面2可以防止连续基材3和基材3A的滚动，经由平坦面2利用自动组装(assemble)装置传感器等可以简单地识别正负电极9A、10A。另外，因为在半导体装置20的表面形成反射膜8，所以可以抑制射入光的反射由此提高受光效率，利用具有作为钝化膜的功能的防止反射膜8，可以保护半导体装置20的表面，用来确保耐久性。
下面说明对以上实施例进行部份变更的实例。
(1)上述实施例基材3A的直径为1.8mm，但是并不只限于此种方式，亦可以使基材3A的直径为0.5mm以上的任意大小，但是为着节约硅单晶材料，最好为1.0～2.0mm的大小。
另外，上述实施例基材3A的长度为5.0mm，但是并不只限于此种方式，亦可以使基材3A的长度成为基材3A的直径的大约2～20倍程度的大小。
但是，将pn结面6的面积设定成大于基材3A的轴心正交剖面的剖面积。
(2)上述实施例平坦面2的幅度为0.6mm，但是并不只限于此种方式，亦可以将平坦面2的幅度设定成为0.4～0.6mm程度。在此处不一定要有形成在基材3A的平坦面2，亦可以将其省略。但是，在此种情况，正电极9A成为与负电极10A同样的构造，正负电极9A、10A位于包夹轴心3a的对称的位置。
(3)在本实施例中是以p型Si单晶构成半导体装置20(太阳电池单元)的基材3A，但是亦可以以p型Si多晶构成。与基材3A配合作用的形成pn结面6用的导电层，亦可以由包含P、Sb或As的n型导电层来构成。该n型导电层亦可以利用热扩散，或CVD成膜，或利用离子植入形成。
另外，亦可以以n型Si单晶或Si多晶构成基材。与基材3A配合作用的形成pn结面6用的导电层，亦可以由包含p型杂质的Ga、B、Al的p型导电层构成。该p型导电层亦可以热扩散或CVD成膜，或利用离子植入形成。另外，上述基材3A亦可以由Si以外的半导体，Ge、GaSb、GaAs、InP、SiC中的任一的单晶，或包含该等的多元化合物半导体构成亦可。
(实施例2)
本实施例2的半导体装置20B为具有发光功能的发光二极管。如图20、图21所示，该半导体装置20B具备有基材3B、平坦面2B、扩散层5B、pn结面6B、负电极9B、正电极10B、和钝化用薄膜8B，由与上述实施例的半导体装置20同样的构造构成。基材3B由n型GaP(磷化镉)的单晶或多晶构成，例如，直径为0.5mm，长度为大约5.0mm。但是，直径可为0.5～1.0mm程度，长度亦不限定在5.0mm。
在利用与上述扩散阻挡层4a同样的由氮化硅膜(Si3N4)构成的以扩散阻挡层遮蔽的状态、在基材3B的表层部，使锌(Zn)热扩散，与上述扩散层5同样地，形成p型扩散层5B的同时，形成大致圆筒形(接近圆筒的部份圆筒形)的pn结面6B。该pn结面6B的面积被设定成大于与基材3B的轴心正交的剖面的剖面积。
与上述防止反射膜8同样地，例如由TiO2构成的钝化用薄膜8B形成在正负电极10B、9B以外的全体表面，与上述实施例的正负电极9A、10A同样地，设置正负电极10B、9B，负电极9B位于平坦面2B的幅度方向中央部，欧姆性电连接在基材3B的n型GaP，正电极10B欧姆性电连接在p型扩散层5B上，而该p型扩散层5B系设在负电极9B的相反侧成为包夹基材3B的轴心3b。
在该发光用半导体装置20B(发光二极管)中，当有从电极10B朝向负电极9B的顺向电流流动时，红色光从pn结面6B朝向半径方向以大致相同的强度进行放射。与上述半导体装置20同样地，对于包含正负电极10B、9B的平面，具有发光的对称性，所产生的红色光在朝向半径方向，以相等的发光强度，和宽广的指向性进行放射。pn结面因为形成接近圆筒形的部份圆筒形，所以所产生的红色光垂直通过半导体装置20B的表面，朝向外部放射。因此，光的内部反射损失变少，从而提高发光效率。另外，因为可以将正负电极10B、9B间的距离维持在基材3B的直径以下的大小，所以可以将电极10B、9B间的电阻维持在较低，从而可以发挥高发光性能。
下面说明将上述半导体装置20B部份变更的实例。
亦可使用现有的各种半导体材料(例如，GaAs、SiC、GaN、InP等)构成上述基材3B，构建成可以放射各种的光线。
与上述基材3B配合作用来形成pn结面6B的与基材3B不同导电型的导电层亦可以利用杂质的热扩散，或CVD成膜，或离子植入形成。
例如，亦可以以n型GaAs单晶构成基材3B，以热扩散Zn的扩散层构成上述导电层，构建成为发光二极管。
另外，亦可以n型GaAs单晶构成基材3B，利用p型GaAs的热扩散，或利用CVD成膜，或离子植入，用来形成上述导电层，由此构成发光二极管。另外，亦可以以n型SiC单晶构成基材3B，利用p型GaN或GaInP的成膜用来形成上述导电层，由此构成发光二极管。
(实施例3)
图22、图23表示使上述多个半导体装置20(太阳电池单元)的导电方向在行方向一致的状态，平面式排列的串联连接的串行型太阳电池模块30。邻接的正负电极9A、10A经由具有热膨胀系数与Si单晶的热膨胀系数近似的铁.镍合金制的薄板棒31，利用合金化被电连接。
例如，在薄板棒31，在接合于正电极9A的面经由含有2％的Si的铝箔，在接合于负电极10A的面经由含有1％的锑的银箔，可以用来使正负电极9A、10A合金化。
在该串行型太阳电池模块30经由增加串联连接的太阳电池单元的数目，可以使输出电压变大。可以以高受光敏感度接受来自表面侧的太阳光和自背面的太阳光。该太阳电池模块30的等效电路30A如图24所示，为与半导体装置20(太阳电池单元)相当的受光二极管20A形成多个串联连接的电路。
(实施例4)
图25、图26系表示在使上述多个半导体装置20(太阳电池单元)排成多列多行的矩阵状，而且使导电方向在行方向一致的状态而在平面上排列为串联且并联连接的串并联型太阳电池模块40。各列的多个太阳电池单元20的正电极9A，和邻接的列的多个太阳电池单元20的负电极10A，经由连续的薄板棒41利用合金化产生电连接。
在该太阳电池模块40，各行的多个太阳电池单元20经由多个薄板棒41串联连接，各列的多个太阳电池单元20经由其两侧的一对薄板棒41并联连接。该薄板棒41与上述的薄板棒31相同，利用与上述同样的合金化用来接合在正负电极9A、10A。
在该太阳电池模块40的一端侧的列和端侧的列的太阳电池单元20的正负电极9A、10A亦接合有薄板棒41用来电连接在外部的输出导线。该太阳电池模块40的等效电路40A，如图27所示，将与太阳电池单元20相当的受光二极管20A配置成为多列多行的矩阵状，成为串联而且并联连接者。产生与列方向的太阳电池单元20的数目对应的输出电流，和产生与行方向的太阳电池单元20的数目对应的电压的输出。
在该太阳电池模块40，因为多数列多数行的多个太阳电池单元20为串联而且并联连接，所以一部份太阳电池单元20即使由于故障、断线，或阴天等而停止发电功能，亦可以通过迂回绕行该停止功能的太阳电池单元20的迂回电路使光电流流动，所以不会损及正常的太阳电池单元20的发电功能，因为太阳电池模块40可以从两面侧受光，所以适于构建成例如组入在道路的遮音壁的太阳电池面板，或栅栏状的太阳电池面板。
(产业上的利用领域)
当该棒形半导体装置为太阳电池单元情况时，可以多个半导体装置构建太阳电池面板，当棒形半导体装置具有发光功能情况时，可以活用作为由单体的发光二极管，或由多个半导体装置构成的发光面板。

Claims (10)

1.一种棒形半导体装置，具有受光或发光功能，其特征在于，该棒形半导体装置包括：
棒形的基材，由p型或n型的剖面为圆形的半导体晶构成；
导电层，形成在该基材表层中部与基材的轴心平行的带状部份以外的部份，而且其导电型与上述基材的导电型不同；
圆筒形的pn结面，由上述基材和导电层形成；
带状的第一电极，欧姆性连接上述基材的上述带状部份的表面；以及
带状的第二电极，欧姆性连接包夹上述基材的轴心的第一电极的相反侧的上述导电层的表面。
2.如权利要求1所述的棒形半导体装置，其中，除去上述基材带状的顶部，用来形成带状的平坦面，在该平坦面形成上述带状部份。
3.如权利要求1或2所述的棒形半导体装置，其中，在上述基材和导电层的表面中的第一、第二电极以外的部份，形成有防止反射膜。
4.如权利要求1或2所述的棒形半导体装置，其中，上述基材由p型Si单晶或多晶构成，上述导电层由含有P、Sb或As的n型导电层构成。
5.如权利要求1或2所述的棒形半导体装置，其中，上述基材由n型Si单晶或多晶构成，上述导电层由含有B、Ga或Al的p型导电层构成。
6.如权利要求4所述的棒形半导体装置，其中该棒形半导体装置构建成为接受光进行发电的受光用的装置。
7.如权利要求1或2所述的棒形半导体装置，其中，上述基材由n型GaP单晶或GaAs单晶构成，上述导电层由使Zn热扩散的n型扩散层构成，用来构建成发光二极管。
8.如权利要求1或2项所述棒形半导体装置，其中，上述基材由n型GaAs单晶构成，上述导电层经由对p型GaAs进行扩散、成膜或离子植入而形成，用来构建成发光二极管。
9.如权利要求1或2所述的棒形半导体装置，其中，上述基材由n型SiC单晶构成，上述导电层经由对p型GaN或GaInP进行成膜而形成，用来构建成发光二极管。
10.如权利要求1或2项所述的棒形半导体装置，其中上述pn结面的面积被设定成大于与上述基材的轴心正交的剖面的剖面积。
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