JPH0730208A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH0730208A JPH0730208A JP17404893A JP17404893A JPH0730208A JP H0730208 A JPH0730208 A JP H0730208A JP 17404893 A JP17404893 A JP 17404893A JP 17404893 A JP17404893 A JP 17404893A JP H0730208 A JPH0730208 A JP H0730208A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、発光素子と受光素子
を半導体基板上に集積化した半導体装置に関し、特に発
光素子と受光素子を光学的に分離する構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device in which a light emitting element and a light receiving element are integrated on a semiconductor substrate, and more particularly to a structure for optically separating the light emitting element and the light receiving element.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の半導体装置としては、例えば「ア
イ イ− イ− イ− ジャーナルオブ クァンタム
エレクトロニクス(IEEE Journal of Quntum Electroni
cs,QE-16, pp1044-1047, 1980)」に記載されているも
のがある。図8は、上記の装置の斜視図である。図8に
おいて、2は発光部(例えば半導体レーザ)、3は受光
部(例えばフォトダイオード)である。図8に示すごと
き装置において、発光素子の発光が自然発光である場合
には光は四方に放出される。誘導放出による場合でも横
方向の光の閉じ込めが完全ではないので、所望以外の方
向にも光が放出される。また、縦方向に関しても双方に
放出されるので、複数のレーザを集積化する場合には形
成方向が制限される。この放出光は、次の理由によって
受光素子に影響を与える。すなわち、この発光素子の発
光波長が半導体基板の基礎吸収端よりも長い場合には、
当該光に対して半導体基板が透明になるので、発光素子
からの光は殆ど吸収されずに受光素子に到達する。そし
て受光素子の感度領域は、通常、発光素子の発光波長を
包含しているので、上記の直接入射光で受光素子が動作
してしまう。2. Description of the Related Art As a conventional semiconductor device, for example, "II-II-Journal of Quantum" is used.
Electronics (IEEE Journal of Quntum Electroni
cs, QE-16, pp1044-1047, 1980) ”. FIG. 8 is a perspective view of the above device. In FIG. 8, 2 is a light emitting portion (for example, a semiconductor laser), and 3 is a light receiving portion (for example, a photodiode). In the device as shown in FIG. 8, when the light emission of the light emitting element is spontaneous emission, light is emitted in all directions. Even in the case of stimulated emission, the confinement of light in the lateral direction is not perfect, so that light is emitted in directions other than the desired direction. Further, since the light is emitted to both sides in the vertical direction, the forming direction is limited when integrating a plurality of lasers. The emitted light affects the light receiving element for the following reasons. That is, when the emission wavelength of this light emitting element is longer than the basic absorption edge of the semiconductor substrate,
Since the semiconductor substrate becomes transparent to the light, the light from the light emitting element reaches the light receiving element with almost no absorption. Since the sensitivity region of the light receiving element normally includes the light emission wavelength of the light emitting element, the light receiving element operates with the above-mentioned direct incident light.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】図8に示されている例
のように、受光素子の目的が発光素子の光を直接モニタ
する場合には、両者の光学的な分離を行なう必要はない
が、発光素子の光を物体に照射してその反射光を検出す
る反射型センサなどにおいては、発光素子からの直接光
の影響を極力減らすことが望まれる。しかし、従来は直
接光の影響を十分に除去することが困難であった。上記
のように、従来の発光素子と受光素子とを集積した半導
体装置においては、発光素子と受光素子とを光学的に分
離する構造になっていないため、迷光成分が多く、高感
度な検出が不可能である、という問題があった。When the purpose of the light receiving element is to directly monitor the light of the light emitting element as in the example shown in FIG. 8, it is not necessary to optically separate the two. In a reflective sensor or the like that irradiates an object with light from a light emitting element and detects the reflected light, it is desired to reduce the influence of direct light from the light emitting element as much as possible. However, conventionally, it was difficult to sufficiently remove the influence of direct light. As described above, in the conventional semiconductor device in which the light emitting element and the light receiving element are integrated, since the light emitting element and the light receiving element are not structured to be optically separated from each other, there are many stray light components and highly sensitive detection is possible. There was a problem that it was impossible.
【0004】本発明は、上記のごとき従来技術の問題を
解決するためになされたものであり、迷光成分を除去し
て高感度な検出を可能にした半導体装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of detecting with high sensitivity by removing stray light components.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、請求項1に記載の発明にお
いては、誘電体膜によって他の部分と電気的に絶縁され
た半導体島と、発光素子の発光波長における光吸収係数
が上記半導体基板よりも大きい物質からなり、かつ上記
半導体島の少なくとも一面を覆う形状を有する遮光部と
を上記半導体基板に形成し、一つの上記半導体島には上
記発光素子と上記受光素子の一方のみを形成するように
構成したものである。また、請求項2に記載の発明にお
いては、上記の遮光部も誘電体膜によって他の部分から
絶縁したものである。In order to achieve the above object, the present invention is constructed as described in the claims. That is, in the invention described in claim 1, a semiconductor island electrically insulated from other portions by a dielectric film, and a substance having a light absorption coefficient at a light emission wavelength of a light emitting element larger than that of the semiconductor substrate, A light-shielding portion having a shape that covers at least one surface of the semiconductor island is formed on the semiconductor substrate, and only one of the light emitting element and the light receiving element is formed on one semiconductor island. . In the invention according to claim 2, the light shielding portion is also insulated from other portions by the dielectric film.
【0006】[0006]
【作用】上記のように本発明においては、絶縁された半
導体島に発光素子か受光素子かの一方のみを形成し、か
つ上記半導体島を、発光素子の発光波長における光吸収
係数が上記半導体基板よりも大きい物質(例えばWやA
l等の金属)からなる遮光部で覆っている。したがって
発光素子からの直接光は、遮光部で吸収または反射され
て受光素子に到達することがなくなるので、高感度な検
出が可能になる。なお、発光素子の発光波長が半導体基
板の基礎吸収端よりも短い場合には、発光素子の光は半
導体基板で吸収されるため、発光素子からの光が直接に
受光素子に到達する畏れは少ないが、光が半導体基板で
吸収されると半導体基板に光電流を誘起させ、この光電
流が受光素子の雑音となって実質的な感度を低下させる
畏れがある。しかし、請求項2に記載のように、遮光部
を誘電体膜で覆って絶縁すれば、発光素子を半導体島内
に形成した場合でも、遮光部で発生した光電流は、遮光
部内で熱となって消滅し、受光素子に影響を与えること
はない。なお、受光素子を半導体島に形成した場合は、
半導体島が誘電体膜で他の部分から電気的に絶縁され、
光電流による影響を受けることがないので、必ずしも遮
光部を誘電体膜で覆わなくともよい。なお、遮光部の金
属を接地するように構成すればさらに良好な性能が得ら
れる。As described above, in the present invention, only one of the light emitting element and the light receiving element is formed on the insulated semiconductor island, and the semiconductor island has the light absorption coefficient at the emission wavelength of the light emitting element. Larger substances (eg W or A
It is covered with a light-shielding part made of metal such as 1). Therefore, the direct light from the light emitting element is not absorbed or reflected by the light shielding portion and does not reach the light receiving element, which enables highly sensitive detection. When the emission wavelength of the light emitting element is shorter than the basic absorption edge of the semiconductor substrate, the light of the light emitting element is absorbed by the semiconductor substrate, so there is little fear that the light from the light emitting element directly reaches the light receiving element. However, when light is absorbed by the semiconductor substrate, there is a possibility that a photocurrent is induced in the semiconductor substrate, and this photocurrent becomes noise of the light receiving element, which substantially lowers the sensitivity. However, if the light shielding portion is covered with the dielectric film and insulated as described in claim 2, the photocurrent generated in the light shielding portion becomes heat in the light shielding portion even when the light emitting element is formed in the semiconductor island. Disappears and does not affect the light receiving element. If the light receiving element is formed on a semiconductor island,
The semiconductor island is electrically isolated from other parts by the dielectric film,
Since it is not affected by the photocurrent, the light shielding portion does not necessarily have to be covered with the dielectric film. If the metal of the light shielding portion is grounded, a better performance can be obtained.
【0007】[0007]
【実施例】図1は本発明の第1の実施例図であり、
(a)は断面図、(b)は平面図を示す。図1におい
て、p型のシリコン基板1には、発光部2、受光部3、
遮光部10が形成されている。発光部2は、三角柱状
(断面が三角形)の半導体島15上に形成されている化
合物半導体薄膜9に形成されている。この化合物半導体
薄膜9の形成法は、ヘテロエピタキシャル成長によるこ
とも可能であるし、或いは「アプライド フィジクス
レターズ(Applied Physics Letters 56(24), 11 June1
990, pp2419〜2421)」に記述されているようなボンデ
ィング法を用いてもよい。なお、図1においては、発光
部2として発光ダイオードを用いた例を示している。ま
た、受光部3は、フォトダイオードから成り立ってお
り、n型のカソード領域5、p型のアノード領域6が形
成されている。また、遮光部10は、図1で示されてい
るような菱形の溝に金属4が充填されており、外周を誘
電体膜13で覆われている。上記のごとき溝の形成方法
は、例えば、特開平1−124673号公報に詳細に記
載されている。また、充填する金属4としては、WやA
lなどが適当であり、CVD法で形成する。このような
金属は、シリコン基板1よりも発光素子の発光波長にお
ける光吸収係数が大きい物質である。なお、溝内を完全
に充填する必要はなく、中心部に空洞があっても何ら問
題がない。また、7は配線用の金属電極、8は層間絶縁
膜である。遮光部10上の金属電極7は、シリコン基板
1の上部における遮光も行なっている。なお、上記のご
とき三角柱状の半導体島15を形成する場合には、半導
体基板の主平面が{100}面であり、半導体島の形状
が三角柱であって、その側面が上記主平面と{111}
面と{111}面との3面で形成されるようにする。そ
して、少なくとも{111}面、すなわち半導体基板内
部に面する部分は、遮光部10で覆われるように形成す
る。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
(A) is a sectional view and (b) is a plan view. In FIG. 1, a p-type silicon substrate 1 has a light emitting portion 2, a light receiving portion 3,
The light shielding portion 10 is formed. The light emitting portion 2 is formed on the compound semiconductor thin film 9 formed on the semiconductor island 15 having a triangular prism shape (having a triangular cross section). The compound semiconductor thin film 9 may be formed by heteroepitaxial growth, or the “applied physics” may be used.
Letters (Applied Physics Letters 56 (24), 11 June1
990, pp2419-2421) ". Note that FIG. 1 shows an example in which a light emitting diode is used as the light emitting unit 2. Further, the light receiving section 3 is composed of a photodiode, and has an n-type cathode region 5 and a p-type anode region 6 formed therein. Further, in the light-shielding portion 10, the diamond-shaped groove as shown in FIG. 1 is filled with the metal 4, and the outer periphery is covered with the dielectric film 13. The method of forming the groove as described above is described in detail, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-124673. The metal 4 to be filled is W or A.
l or the like is suitable and is formed by the CVD method. Such a metal is a substance having a larger light absorption coefficient at the emission wavelength of the light emitting element than the silicon substrate 1. It is not necessary to completely fill the inside of the groove, and there is no problem even if there is a cavity in the center. Further, 7 is a metal electrode for wiring, and 8 is an interlayer insulating film. The metal electrode 7 on the light shielding portion 10 also shields the light from above the silicon substrate 1. In the case of forming the semiconductor island 15 having the triangular prism shape as described above, the main plane of the semiconductor substrate is the {100} plane, the shape of the semiconductor island is the triangular prism, and the side surfaces thereof are the {111} plane and the {111} plane. }
It is formed by three planes, a plane and a {111} plane. Then, at least the {111} plane, that is, the portion facing the inside of the semiconductor substrate is formed so as to be covered with the light shielding unit 10.
【0008】次に、作用を説明する。発光部2から射出
された光の中で上部への光はそのまま進行するが、下部
および横方向に射出した光は、遮光部10やその上部の
金属電極7で反射または吸収される。反射された光は、
再度反射されるか上部へ射出されるため受光部3へ達す
る光はほとんどない。また、半導体島15は誘電体膜1
3によって基板1から電気的に分離されているので、半
導体島15で発生した光電流は受光素子には影響を与え
ることはない。さらに、遮光部10およびその上部の金
属電極7は、反射器としても機能し、基板の上方向へ有
効に光を導出する。Next, the operation will be described. Of the light emitted from the light emitting portion 2, the light to the upper portion proceeds as it is, but the light emitted to the lower portion and the lateral direction is reflected or absorbed by the light shielding portion 10 and the metal electrode 7 on the upper portion thereof. The reflected light is
Almost no light reaches the light receiving portion 3 because it is reflected again or emitted to the upper portion. Further, the semiconductor island 15 is the dielectric film 1
Since it is electrically separated from the substrate 1 by 3, the photocurrent generated in the semiconductor island 15 does not affect the light receiving element. Further, the light shielding part 10 and the metal electrode 7 on the upper part thereof also function as a reflector, and effectively guide the light upward in the substrate.
【0009】次に、図2は、本発明の第2の実施例の断
面図である。この実施例は、図1とは逆に、半導体島1
5に受光部3を設けたものである。このように半導体島
15内に受光素子を形成し、外部に発光素子を設けた場
合でも、図1と同様に、発光素子と受光素子とを光学的
に分離することが出来る。Next, FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the present invention. In this embodiment, contrary to FIG.
5 is provided with the light receiving portion 3. Even when the light receiving element is formed in the semiconductor island 15 and the light emitting element is provided outside as described above, the light emitting element and the light receiving element can be optically separated as in FIG.
【0010】また、このように受光素子を半導体島に形
成した場合は、半導体島が誘電体膜で他の部分から電気
的に絶縁され、光電流による影響を受けることがないの
で、必ずしも遮光部を誘電体膜で覆わなくともよい。Further, when the light receiving element is formed on the semiconductor island as described above, the semiconductor island is electrically insulated from other portions by the dielectric film and is not affected by the photocurrent. Need not be covered with a dielectric film.
【0011】次に、図3は、本発明の第3の実施例の断
面図である。この実施例は、MOSFET22を一緒に
集積化した例である。この場合には、ダイオードの各電
極の電位を独立して決定できるようにするため、エピタ
キシャル層21およびアイソレーション領域11によっ
て発光部2のカソード領域5を電気的に分離している。
なお、MOSFET22において、12はソース・ドレ
イン領域、14はゲート電極である。Next, FIG. 3 is a sectional view of a third embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the MOSFET 22 is integrated together. In this case, the cathode region 5 of the light emitting portion 2 is electrically isolated by the epitaxial layer 21 and the isolation region 11 so that the potential of each electrode of the diode can be independently determined.
In the MOSFET 22, 12 is a source / drain region and 14 is a gate electrode.
【0012】次に、図4は、本発明の第4の実施例の断
面図である。この実施例は、半導体島15の断面を5角
形にした例である。このような溝の形成方法は、例え
ば、特開平1−206970号公報に詳細に記載されて
いる。なお、上記のごとき五角柱の半導体島15を形成
する場合には、半導体基板の主平面が{100}面であ
り、半導体島の形状が五角柱であって、その側面が上記
主平面と二つの{111}面と二つの{110}面との
5面で形成されるようにする。そして半導体島の少なく
とも上記{111}面および上記{110}面、すなわ
ち半導体基板内部に面する部分は、遮光部10で覆われ
るように形成する。Next, FIG. 4 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the semiconductor island 15 has a pentagonal cross section. A method for forming such a groove is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-206970. When forming the pentagonal semiconductor island 15 as described above, the main plane of the semiconductor substrate is the {100} plane, the shape of the semiconductor island is the pentagonal prism, and the side surface thereof is parallel to the main plane. It is formed by five {111} planes and two {110} planes. Then, at least the {111} plane and the {110} plane of the semiconductor island, that is, the portion facing the inside of the semiconductor substrate is formed so as to be covered with the light shielding portion 10.
【0013】次に、図5は、本発明の第5の実施例の断
面図である。この実施例は、半導体島15を形成するた
めの溝を等方性エッチングによって形成した例である。
この場合には、図示のごとく、溝の断面形状は円形とな
る。このような溝の製造方法は、例えば「エクステンデ
ッド アブストラクト オブフィフス インターナショ
ナル ワークショップ オン フューチャー エレクト
ロン デバイセス(Extended Abstruct of 5th Interna
tional Workshop onFuture Electron Devices, 1988, p
p155〜)」に示されている。Next, FIG. 5 is a sectional view of a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which a groove for forming the semiconductor island 15 is formed by isotropic etching.
In this case, as shown in the drawing, the groove has a circular cross-sectional shape. A method of manufacturing such a groove is described in, for example, “Extended Abstruct of 5th Interna- tional Workshop on Future Electron Devices”.
tional Workshop onFuture Electron Devices, 1988, p
p155-) ”.
【0014】次に、図6は、本発明の第6の実施例の断
面図である。この実施例は、本発明を反射型フォトセン
サに応用した例である。図6において、シリコン基板1
は、パッケージ16に納められており、このパッケージ
16の上蓋には光を透過する窓19が設けられている。
半導体島15内に設けられた発光部2から射出された光
の一部は、レンズ20で平行光束にされ、窓19を透過
後、外部に設けられたスリット18に達する。スリット
18の開口部に入射された場合には光は反射板17まで
到達して反射される。この反射板17によって反射され
た光は、再び窓19を通って受光部3に入射する。スリ
ット18の開口部以外に光が当たった場合には光は反射
されず、受光部3にも入射されない。この違いによって
スリット18の位置、変位などを検出する。なお、図6
の装置では、受光部3に複数個の受光素子を位置をずら
して配置しており、各受光素子の出力信号によってスリ
ットの微小な変位も検出することが出来るようになって
いる。また、発光部2の周りには遮光部10が設けられ
ているが、この遮光部10の金属4は金属電極7と接続
されており、発光部2および受光部3以外に光が当たら
ないようになっている。Next, FIG. 6 is a sectional view of a sixth embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a reflection type photo sensor. In FIG. 6, the silicon substrate 1
Is housed in a package 16, and a window 19 for transmitting light is provided on the upper lid of the package 16.
A part of the light emitted from the light emitting unit 2 provided in the semiconductor island 15 is collimated by the lens 20, passes through the window 19, and then reaches the slit 18 provided outside. When incident on the opening of the slit 18, the light reaches the reflection plate 17 and is reflected. The light reflected by the reflection plate 17 passes through the window 19 again and enters the light receiving unit 3. When the light hits other than the opening of the slit 18, the light is not reflected and does not enter the light receiving unit 3. The position and displacement of the slit 18 are detected based on this difference. Note that FIG.
In this device, a plurality of light receiving elements are arranged in the light receiving section 3 at different positions, and even a slight displacement of the slit can be detected by the output signal of each light receiving element. Further, a light shielding portion 10 is provided around the light emitting portion 2, but the metal 4 of the light shielding portion 10 is connected to the metal electrode 7 so that the light is not applied to the portions other than the light emitting portion 2 and the light receiving portion 3. It has become.
【0015】次に、図7は、本発明の第7の実施例図で
あり、(a)は斜視図、(b)は側面図を示す。この実
施例は、半導体レーザなどで構成される発光部2から射
出された光が反射板17で反射され、受光部3まで戻っ
てくるまでに要する時間によって反射板17までの距離
を測定するレーダに本発明を適用した例である。発光素
子1個の光は弱いので、この実施例においては発光部2
に多数の発光素子を設け、それら全体の光が反射板17
へ向けて放射されるように構成している。また、受光部
3は遮光部10で囲まれた半導体島内に形成されてい
る。なお、図7においては、発光部2からの光が放射状
に広がり、それが反射板17で反射してさらに広がって
戻って来るが、図示の都合上、基板1と反射板17との
間隔が狭いので、光束の広がりが誇張して表示されてい
る。Next, FIG. 7 is a diagram of a seventh embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a side view. This embodiment is a radar that measures the distance to the reflection plate 17 by the time required for the light emitted from the light emitting unit 2 including a semiconductor laser or the like to be reflected by the reflection plate 17 and return to the light receiving unit 3. It is an example in which the present invention is applied to. Since the light of one light emitting element is weak, in this embodiment, the light emitting unit 2
A large number of light emitting elements are provided in the
It is configured to be radiated toward. Further, the light receiving portion 3 is formed inside the semiconductor island surrounded by the light shielding portion 10. In FIG. 7, the light from the light emitting unit 2 spreads radially and is reflected by the reflection plate 17 to further spread and return. However, for the sake of illustration, the distance between the substrate 1 and the reflection plate 17 is small. Because it is narrow, the spread of the luminous flux is exaggerated.
【0016】なお、これまでの説明では、シリコン基板
を用いた例について説明したが、他の半導体基板、例え
ばGaAs等でもよい。その場合は、ヘテロエピタキシ
ャルやボンディングを用いる必要はなく、全ての素子を
同一の基板に形成してもよい。また、シリコン基板を用
いた場合でもポーラスシリコンのように発光する構造を
形成した場合には発光素子、受光素子ともにシリコン基
板に形成してもよい。In the above description, an example using a silicon substrate has been described, but another semiconductor substrate such as GaAs may be used. In that case, it is not necessary to use heteroepitaxial or bonding, and all elements may be formed on the same substrate. Further, even when a silicon substrate is used, when a structure emitting light like porous silicon is formed, both the light emitting element and the light receiving element may be formed on the silicon substrate.
【0017】また、本発明において、遮光部を発光素子
の回りに形成する場合には、その形状から反射器となる
ので、発光素子の実質的な光出力を大幅に向上させるこ
とができる。また、遮光部を半導体よりも熱伝導率の高
い金属で形成することにより、高い放熱効果が得られ
る、という利点もある。Further, in the present invention, when the light-shielding portion is formed around the light emitting element, the shape thereof serves as a reflector, so that the substantial light output of the light emitting element can be greatly improved. In addition, there is an advantage that a high heat dissipation effect can be obtained by forming the light shielding portion with a metal having a higher thermal conductivity than that of the semiconductor.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、半導体基板上に他から絶縁された半導体島を形成
し、一つの半導体島には発光素子か受光素子かの一方の
みを形成し、かつ上記の半導体島を遮光部で覆っている
ので、発光素子からの直接光は、遮光部で吸収または反
射されて受光素子に到達することがなくなるため、高感
度な検出が可能となる。また、請求項2に記載のよう
に、遮光部を誘電体膜で覆って絶縁すれば、遮光部で発
生した光電流は、遮光部内で熱となって消滅し、受光素
子に影響を与えることがなくなるので、さらに高感度な
検出が可能になる、という効果が得られる。As described above, according to the present invention, a semiconductor island insulated from the other is formed on a semiconductor substrate, and only one of a light emitting element and a light receiving element is formed on one semiconductor island. In addition, since the semiconductor island is covered with the light shielding portion, direct light from the light emitting element is not absorbed or reflected by the light shielding portion and does not reach the light receiving element, which enables highly sensitive detection. When the light shielding portion is covered with the dielectric film and insulated as described in claim 2, the photocurrent generated in the light shielding portion disappears as heat in the light shielding portion and affects the light receiving element. Is eliminated, so that it is possible to obtain an effect that detection with higher sensitivity becomes possible.
【図1】本発明の第1の実施例図であり、(a)は断面
図、(b)は平面図。FIG. 1 is a first embodiment of the present invention, in which (a) is a sectional view and (b) is a plan view.
【図2】本発明の第2の実施例の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施例の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施例の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第5の実施例の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a fifth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第6の実施例の断面図。FIG. 6 is a sectional view of a sixth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第7の実施例図であり、(a)は斜視
図、(b)は側面図。FIG. 7 is a seventh embodiment of the present invention, (a) is a perspective view, (b) is a side view.
【図8】従来装置の一例の斜視図。FIG. 8 is a perspective view of an example of a conventional device.
1…シリコン基板 12…ソース・ド
レイン領域 2…発光部 13…誘電体膜 3…受光部 14…ゲート電極 4…金属 15…半導体島 5…カソード領域 16…パッケージ 6…アノード領域 17…反射板 7…配線用の金属電極 18…スリット 8…層間絶縁膜 19…窓 9…化合物半導体薄膜 20…レンズ 10…遮光部 21…エピタキ
シャル層 11…アイソレーション領域 22…MOSF
ET領域DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate 12 ... Source / drain region 2 ... Light emitting part 13 ... Dielectric film 3 ... Light receiving part 14 ... Gate electrode 4 ... Metal 15 ... Semiconductor island 5 ... Cathode region 16 ... Package 6 ... Anode region 17 ... Reflector 7 ... Wiring metal electrode 18 ... Slit 8 ... Interlayer insulating film 19 ... Window 9 ... Compound semiconductor thin film 20 ... Lens 10 ... Light shielding part 21 ... Epitaxial layer 11 ... Isolation region 22 ... MOSF
ET area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 31/12 E 7210−4M H 7210−4M // H01L 31/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01L 31/12 E 7210-4M H 7210-4M // H01L 31/10
Claims (4)
なくとも1個以上形成された半導体装置において、 上記半導体基板上に形成され、誘電体膜によって他の部
分と電気的に絶縁された半導体島と、 上記発光素子の発光波長における光吸収係数が上記半導
体基板よりも大きい物質からなり、かつ上記半導体島の
少なくとも一面を覆う形状を有する遮光部と、 を備え、かつ、一つの上記半導体島には上記発光素子と
上記受光素子の一方のみが形成されたことを特徴とする
半導体装置。1. A semiconductor device having at least one light emitting element and at least one light receiving element formed on a semiconductor substrate, the semiconductor being formed on the semiconductor substrate and electrically insulated from other portions by a dielectric film. One of the semiconductor islands, and a light-shielding portion formed of a substance having a light absorption coefficient at the emission wavelength of the light-emitting element that is larger than that of the semiconductor substrate and having a shape covering at least one surface of the semiconductor islands. A semiconductor device, wherein only one of the light emitting element and the light receiving element is formed in the semiconductor device.
係数が上記半導体基板よりも大きい物質からなり、上記
半導体島の少なくとも一面を覆う形状を有し、かつ誘電
体膜によって上記半導体基板の他の部分と電気的に絶縁
されたものである、ことを特徴とする半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the light shielding portion is made of a material having a light absorption coefficient at a light emission wavelength of the light emitting element that is larger than that of the semiconductor substrate, and covers at least one surface of the semiconductor island. And a semiconductor device electrically insulated from other portions of the semiconductor substrate by a dielectric film.
あり、 上記半導体島の形状が三角柱であって、その側面が上記
主平面と{111}面と{111}面との3面で形成さ
れ、 かつ上記半導体島の少なくとも上記{111}面は、上
記発光素子の発光波長における光吸収係数が上記半導体
基板よりも大きい物質からなる遮光部で覆われているこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体
装置。3. The main surface of the semiconductor substrate is a {100} surface, the shape of the semiconductor island is a triangular prism, and the side surfaces thereof are three surfaces of the main surface, the {111} surface and the {111} surface. And at least the {111} plane of the semiconductor island is covered with a light shielding portion made of a substance having a light absorption coefficient at the emission wavelength of the light emitting element that is larger than that of the semiconductor substrate. The semiconductor device according to claim 1 or 2.
あり、 半導体島の形状が五角柱であって、その側面が上記主平
面と二つの{111}面と二つの{110}面との5面
で形成され、 かつ上記半導体島の少なくとも上記{111}面および
上記{110}面は、上記発光素子の発光波長における
光吸収係数が上記半導体基板よりも大きい物質からなる
遮光部で覆われていることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の半導体装置。4. The main plane of the semiconductor substrate is a {100} plane, the shape of the semiconductor island is a pentagonal prism, and the side surfaces thereof are the main plane, two {111} planes and two {110} planes. And at least the {111} plane and the {110} plane of the semiconductor island are light-shielding portions made of a substance having a light absorption coefficient at the emission wavelength of the light-emitting element that is larger than that of the semiconductor substrate. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is covered.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17404893A JPH0730208A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17404893A JPH0730208A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0730208A true JPH0730208A (en) | 1995-01-31 |
Family
ID=15971716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17404893A Pending JPH0730208A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0730208A (en) |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP17404893A patent/JPH0730208A/en active Pending
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