JPS61229359A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS61229359A JPS61229359A JP60071451A JP7145185A JPS61229359A JP S61229359 A JPS61229359 A JP S61229359A JP 60071451 A JP60071451 A JP 60071451A JP 7145185 A JP7145185 A JP 7145185A JP S61229359 A JPS61229359 A JP S61229359A
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- Japan
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- light
- semiconductor device
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
- H01L31/125—Composite devices with photosensitive elements and electroluminescent elements within one single body
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置に関し、特に同一基板に発光画素と
受光画素をモノリシックに形成させる事により、発光画
素−受光画素対からなる超小型、 。
受光画素をモノリシックに形成させる事により、発光画
素−受光画素対からなる超小型、 。
高精度、高解像度の光学的式、出力装置に関する。
従来の技術
従来、光学的入力装置と光学的出力装置はそれぞれ独立
しておシ、また、光学的入力装置は受光装置＋導光系十
光源から構成されていた（例えば、塚本哲男：固体撮像
デバイスの基礎、（１９８２））。
しておシ、また、光学的入力装置は受光装置＋導光系十
光源から構成されていた（例えば、塚本哲男：固体撮像
デバイスの基礎、（１９８２））。
発明が解決しようとする問題点
このため、高価、大型化が避けられないと言う欠点があ
った。さらに光センサ部、導光系、光源がそれぞれ、独
立分離しているためユニットとしての位置合わせ精度に
限界があった。
った。さらに光センサ部、導光系、光源がそれぞれ、独
立分離しているためユニットとしての位置合わせ精度に
限界があった。
問題点を解決するための手段
本発明は上記欠点を改善し、超小型、高精度。
高解像度の光学的式、出力装置を安価に提供するもので
ある。
ある。
本発明の半導体装置は同一結晶基板に発光と受光の両機
能を有する画素をモノリシックに集積化することによシ
、発光素子として動作させた画素の光を原稿面で反射さ
せ、これと隣接した画素を受光素子として動作させて信
号を読み取る事を基本構成とする。これによシ光源や導
光系を必要としない完全密着型の読み取り、書き込み両
機能を備えた超小型、高精度の半導体装置を安価に得ら
れる事が可能になる。
能を有する画素をモノリシックに集積化することによシ
、発光素子として動作させた画素の光を原稿面で反射さ
せ、これと隣接した画素を受光素子として動作させて信
号を読み取る事を基本構成とする。これによシ光源や導
光系を必要としない完全密着型の読み取り、書き込み両
機能を備えた超小型、高精度の半導体装置を安価に得ら
れる事が可能になる。
上記、発光、受光の両機能を備えｆｃ画素の構造として
、例えば以下の構造が考えられる。
、例えば以下の構造が考えられる。
（１）順方向に印加すると発光ダイオード（ＬＩＣＤ）
。
。
逆方向に印加するとアバランシェホトダイオード（ムＰ
Ｄ）として動作する構造として両者供回−ＰＭ接合構造
としたもの。これには従来の発光ダイオードの標準製造
プロセスが適用可能である。
Ｄ）として動作する構造として両者供回−ＰＭ接合構造
としたもの。これには従来の発光ダイオードの標準製造
プロセスが適用可能である。
シ） 順方向に印加すると発光ダイオード、逆方向に印
加するとホトトランジスタとして動作する構造（ＰＮＰ
構造）。
加するとホトトランジスタとして動作する構造（ＰＮＰ
構造）。
に）） 順方向に印加すると発光ダイオード、逆方向に
印加するとＰＩＮダイオード＋電界効果型トランジスタ
として動作する構造。
印加するとＰＩＮダイオード＋電界効果型トランジスタ
として動作する構造。
等の画素構造があるが、この他には発光、受光の両機能
を同一結晶基板にモノリシックに形成可能な構造はすべ
て利用することが可能であシ、本発明の対象となる。
を同一結晶基板にモノリシックに形成可能な構造はすべ
て利用することが可能であシ、本発明の対象となる。
作用
本発明は上記した構成の様に、発光画素と受光画素をモ
ノリシックに集積化することに発光−受光画素対からな
る超小型、高解像度、高精度の光学的入、出力装置が得
られる。
ノリシックに集積化することに発光−受光画素対からな
る超小型、高解像度、高精度の光学的入、出力装置が得
られる。
実施例
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
〈実施例１〉
第１図に示す様に、Ｎ型ＧａムＳ結晶基板１上に、Ｎ−
ＧＩＬＡ！！、 −、Ｐｘ（Ｘ＝ｏ〜ｏ、４ ）層２と
Ｎ−ＧａＡｓ、６ｐＨＬ４層３のエピタキシャル層を形
成させたのち、４，６０部分にＺｎを拡散させて、Ｐ−
ＧＩＬＡｇＩＰ層を形成させ、さらにこの上に５ｉｎ２
絶縁層６とム１電極層７を形成させる。上記層３と層４
，６の境界部分にＰＭ接合が形成され、この接合に順方
向にバイアスを加えると発光ダイオードとして動作し、
光８を放射する。同時に隣接した画素６に逆バイアスを
加えると受光素子として動作し、反射光ｅを電気信号に
変換する。
ＧＩＬＡ！！、 −、Ｐｘ（Ｘ＝ｏ〜ｏ、４ ）層２と
Ｎ−ＧａＡｓ、６ｐＨＬ４層３のエピタキシャル層を形
成させたのち、４，６０部分にＺｎを拡散させて、Ｐ−
ＧＩＬＡｇＩＰ層を形成させ、さらにこの上に５ｉｎ２
絶縁層６とム１電極層７を形成させる。上記層３と層４
，６の境界部分にＰＭ接合が形成され、この接合に順方
向にバイアスを加えると発光ダイオードとして動作し、
光８を放射する。同時に隣接した画素６に逆バイアスを
加えると受光素子として動作し、反射光ｅを電気信号に
変換する。
第２図にこのようにして得られた、発光画素と受光画素
の人、出力特性の分光感度曲線を示す。
の人、出力特性の分光感度曲線を示す。
図中、ムは発光画素４の分光感度曲線を示し、Ｂ ・は
受光画素６の受光感度曲線を示す。ここでは、発光画素
４は発光ダイオード（ＬＥＤ）として動作し、受光画素
５は一種のアバランシェホトダイオードとして動作して
いる。両面線のピークの位置がほぼ一致しておシ、高感
度の発光−受光素子が形成されている事が分かる。画素
密度：１ｅピツ） ／ＭＭ、画素数二６４ビットの発光
−受光画素アレイで、受光素子の光電流、１０〜２０μ
ム／ビツトが得られている。
受光画素６の受光感度曲線を示す。ここでは、発光画素
４は発光ダイオード（ＬＥＤ）として動作し、受光画素
５は一種のアバランシェホトダイオードとして動作して
いる。両面線のピークの位置がほぼ一致しておシ、高感
度の発光−受光素子が形成されている事が分かる。画素
密度：１ｅピツ） ／ＭＭ、画素数二６４ビットの発光
−受光画素アレイで、受光素子の光電流、１０〜２０μ
ム／ビツトが得られている。
発光−受光素子アレイの転送速度はｃｓｏＭＨｚ以上と
高速である。
高速である。
発明の効果
以上の説明から明らかな様に本発明によれば、高速応答
特性、高解像度、高感度特性を有する、発光−受光画素
アレイが得られる。その応用例としては、完全密着聖人
、出力装置や反射型の超小型、高解像度のホトインタラ
プタの開発並びに、これを用いたう薄型、高解像度のエ
ンコーダの開発など、その適用範囲は広い。
特性、高解像度、高感度特性を有する、発光−受光画素
アレイが得られる。その応用例としては、完全密着聖人
、出力装置や反射型の超小型、高解像度のホトインタラ
プタの開発並びに、これを用いたう薄型、高解像度のエ
ンコーダの開発など、その適用範囲は広い。
第１図は本発明の実施例における半導体装置の断面図、
第２図は第１図に示す半導体装置の分光感度曲線を示す
図である。 １・・・・・・Ｎ−ＧａＡｓ１結晶基板、２・・・・・
・Ｎ−ｅａＡｓ、 −！Ｐｘ（Ｘ＝Ｏ〜０．４ ） エ
ピタキシャル層、３・・・・・・Ｎ−ＧａＡ！ｇｏ。６
Ｐ０４ エピタキシャル層イ４，６・・・・・・Ｚｎを
拡散させた、Ｐ−Ｇａム”ｒＬ６ＰｃＬａ 層、６・
・・・・・５１０２絶縁層、７・・・・・・ム１電極、
８・・・・・・発光ダイオードとして動作した画素４か
ら放射された光、９・・・・・・４から放射された光が
原稿面で反射された光、１０ム・・山・発光ダイオード
として動作した画素４から放射された光の分光感度曲線
、１０Ｂ・・・・・・受光素子として動作した画素６０
分光感度曲線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
第２図は第１図に示す半導体装置の分光感度曲線を示す
図である。 １・・・・・・Ｎ−ＧａＡｓ１結晶基板、２・・・・・
・Ｎ−ｅａＡｓ、 −！Ｐｘ（Ｘ＝Ｏ〜０．４ ） エ
ピタキシャル層、３・・・・・・Ｎ−ＧａＡ！ｇｏ。６
Ｐ０４ エピタキシャル層イ４，６・・・・・・Ｚｎを
拡散させた、Ｐ−Ｇａム”ｒＬ６ＰｃＬａ 層、６・
・・・・・５１０２絶縁層、７・・・・・・ム１電極、
８・・・・・・発光ダイオードとして動作した画素４か
ら放射された光、９・・・・・・４から放射された光が
原稿面で反射された光、１０ム・・山・発光ダイオード
として動作した画素４から放射された光の分光感度曲線
、１０Ｂ・・・・・・受光素子として動作した画素６０
分光感度曲線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (4)
- （１）同一結晶基板に発光、受光機能を備えた画素が２
個以上形成されていることを特徴とする半導体装置。 - （２）発光と受光の機能を備えた画素がＰ−Ｎ接合部よ
り形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の半導体装置。 - （３）発光ダイオードとして動作させた画素の光を原稿
面で反射させ、これと隣接した画素を受光素子として動
作させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体装置。 - （４）順方向に印加すると発光ダイオードとして動作し
、逆方向に印加すると受光素子として動作することを特
徴とする特許請求の範囲第１項、または第２項記載の半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071451A JPS61229359A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071451A JPS61229359A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61229359A true JPS61229359A (ja) | 1986-10-13 |
Family
ID=13460934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60071451A Pending JPS61229359A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61229359A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879250A (en) * | 1988-09-29 | 1989-11-07 | The Boeing Company | Method of making a monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| US5055894A (en) * | 1988-09-29 | 1991-10-08 | The Boeing Company | Monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| JP2001345998A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Minolta Co Ltd | 読み取り装置および読み取りシステムおよび読み取り方法 |
| JP2005515598A (ja) * | 2002-01-17 | 2005-05-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 走査表示装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122069A (en) * | 1980-06-24 | 1981-09-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | Copying system using photodetector and light emitting element |
| JPS58201355A (ja) * | 1982-05-19 | 1983-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 光電変換装置 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP60071451A patent/JPS61229359A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56122069A (en) * | 1980-06-24 | 1981-09-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | Copying system using photodetector and light emitting element |
| JPS58201355A (ja) * | 1982-05-19 | 1983-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 光電変換装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4879250A (en) * | 1988-09-29 | 1989-11-07 | The Boeing Company | Method of making a monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| US5055894A (en) * | 1988-09-29 | 1991-10-08 | The Boeing Company | Monolithic interleaved LED/PIN photodetector array |
| JP2001345998A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-14 | Minolta Co Ltd | 読み取り装置および読み取りシステムおよび読み取り方法 |
| JP2005515598A (ja) * | 2002-01-17 | 2005-05-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 走査表示装置 |
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