JPS6351681A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS6351681A
JPS6351681A JP61195810A JP19581086A JPS6351681A JP S6351681 A JPS6351681 A JP S6351681A JP 61195810 A JP61195810 A JP 61195810A JP 19581086 A JP19581086 A JP 19581086A JP S6351681 A JPS6351681 A JP S6351681A
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semiconductor device
semiconductor
substrate
photoelectric conversion
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JP61195810A
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Yutaka Hayashi
豊 林
Shigeaki Tomonari
恵昭 友成
Keiji Kakinote
柿手　啓治
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Panasonic Electric Works Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、光により起電力を発生する半導体装置に関
する。
〔背景技術〕
光により起電力を発生する半導体装置として、第７図に
示した回路構成のものが用いられている。このものは、
第１の光電変換素子アレイＤＡ。
と、この第１の光電変換素子アレイＤＡ２に並列に接続
されたノーマリイオンの電界効果トランジスタ（以下ｒ
ＦＥＴＪと記す）Ｔ３と、このＦＥＴＴ、のゲート・ソ
ース間に並列に接続された第２の光電変換素子アレイＤ
　Ａ　３および抵抗性素子（ここでは電界効果トランジ
スタ）Ｒとを備えたものである。
このような半導体装置では、第１および第２の光電変換
素子アレイＤＡ２．ＤＡ３　と近接して設けられた発光
素子り、に信号が入力されてこの発光素子Ｌ１が発光す
ると、その光によって前記光電変換素子アレイＤＡ２の
両端、すなわち、出力端子４０ａ、４０ｂに光起電力が
発生する。発光素子り、の発光を停止すると、第１の光
電変換素子アレイＤＡ２の両端、すなわち、出力端子４
０ａ、４０ｂには光起電力が印加されなくなる。
前述したように、ノーマリイオンのＦＥＴＴコのゲート
・ソース間には第２の光電変換素子アレイＤＡ３が接続
されているため、このノーマリイオンのＦＥＴＴ：＋は
、光照射時にはゲート・ソース間に接続された第２の光
電変換素子アレイＤＡ、からの光起電力により遮断（開
放）状態、光遮断時には４通状態となる。したがって、
光遮断後、第１の光電変換素子アレイＤＡ、に残る電荷
を速やかに放電させることができる。また、光遮断時に
は、この第２の光電変換素子アレイＤＡ、に並列に接続
された前記抵抗性素子Ｒが、第２の光電変換素子アレイ
ＤＡ３上に残る電荷をも速やかに放電するため、結果と
して、光遮断による光起電力の遮断が速やかに行われよ
うになっている。
従来、このような光起電力発生のための半導体装置を製
造するにあたっては、第１および第２の光電変換素子ア
レイＤＡ！　、ＤＡｆｆ　、ノーマリイオンのＦ　Ｅ　
Ｔ　Ｔ　ｚおよび抵抗性素子Ｒを、互いに彫金を及ぼし
合わないようにするため、たとえば、別々の半導体基板
上に形成した各素子をワイヤボンディング等で結線する
ことが行われている。
しかしながら、このような方法では、組み立てに多数の
工程および部品を必要とし、充分な信頼性が得られず、
コストも高いものであった。
そこで、誘電体分離基板（ＤＩ基板）の各分離島上に、
前記各素子を別々に形成することが考えられる。しかし
、この方法では部品点数は減少するものの、主としてＤ
Ｉ基板を作製する工程が複雑で、しかも、コストや生産
性の面からも実用的でないため、問題となっている。
〔発明の目的〕
この発明は、以上の問題に濫みてなされたものであって
、部品点数が少なく、かつ、工程が簡華でコストや生産
性に優れた、光により起電力を発生する半導体装置を提
供することを目的としている。
〔発明の開示〕
以上の目的を達成するため、この発明は、少なくとも、
並列に接続された薄膜トランジスタと光電変換素子アレ
イとを備え、光によって起電力を発生する半導体装置で
あって、回路を構成する各素子が、各種の薄膜を同様な
組み合わせで積み重ねるようにして同一基板上に形成さ
れていることを特徴とする半導体装置を要旨としている
。
以下に、この発明を、その一実施例をあられす図面を参
照しつつ、詳しく説明する。
この実施例の半導体装置の回路構成は、第１図（ａｌに
みるようになっている。すなわち、光電変換素子アレイ
Ｄ　Ａ　＋　と、薄膜トランジスタ（以下「ＴＦ、ＴＪ
と記す）Ｔ、とを備え、この光電変換素子アレイＤＡ、
がＴＦＴＴＩ　のソースＳ・１１４７０間に並列に接続
されている。ＴＦＴＴＩの制御電極Ｇ・１１４７０間に
は、光遮断された光導電素子ＲＡ、が、そして、ＴＦＴ
ＴＩの制御電極Ｇ・ソースＳ間には、光遮断されていな
い光導電素子ＲＡｚが、それぞれ、接続されている。
このような回路構成からなるこの実施例の半導体装置に
光を照射すると、それによって光電変換素子アレイＤＡ
、の両端に光起電力が発生ずる。
それとともに、光遮断されていない光４電素子ＲＡ２も
この光によって低抵抗状態となる。一方、光遮断された
光導電素子ＲＡ、は、光の照射に関係なく、常に高抵抗
状態であるため、結果として、前記光電変換素子アレイ
ＤＡ、と並列に接続されたＴ　Ｆ　ＴＴ、の制御電極Ｇ
・ソースＳ間の電位差はほぼ０となる。このため、この
ＴＦＴＴ、のソースＳ・１１４７０間は高抵抗状態とな
り、出力端子１．１間に電圧が発生する。
半導体装置への光を遮断すると、光電変換素子アレイＤ
Ａ、の発生する光起電力は低下し、それとともに、光遮
断されていない光導電素子ＲＡ２は光遮断された光導電
素子ＲＡ、よりも相対的に高抵抗状態となる。そうする
と、Ｔ　Ｆ　Ｔ　Ｔ　＋　の制御電極Ｇ・ソースＳ間に
電位差が発生するので、このＴＦＴＴＩのソースＳ・１
１４７０間が低抵抗状態となる。このため、前記光電変
換素子アレイＤＡ、に蓄積された電荷がこのＴ　Ｆ　Ｔ
　Ｔ　ＩのソースＳ・１１４７０間を通って直ちに放電
され、光遮断俊速やかに光起電力の遮断が行われように
なっている。
なお、図の例は、Ｔ　Ｆ　ＴＴ、がＮチャネルである場
合を示しているが、これは、Ｐチャネルであっても構わ
ない。ＴＦＴＴ、がＰチャネルである場合には、光電変
換素子アレイＤＡ’、、光遮断された光導電素子ＲＡ、
および光遮断されていない光導電素子ＲＡ　ｚを、第１
図（ｂｌにみるように接続してやればよい。
また、以上の実施例では、２つの光導電素子として、光
遮断されたちのＲＡＩ　と光遮断されていないものＲＡ
２とを用いていたが、２つとも光遮断されていない光導
電素子であってもよい。その場合には、２つの光導電素
子の光照射、光遮断による導電性の変化率を異ならせる
ようにすれば、２つとも光遮断されていない光導電素子
であっても、以上の実施例と同様な働きをもった回路を
構成することができるのである。
この発明では、以上のような回路を構成する各素子のう
ち、少なくとも光電変換素子子レイと薄膜トランジスタ
とを、薄膜を積み重ねたちの構成する必要がある。この
ようにすれば、同一工程で同一基板上にこの画素子を形
成することができるようになるからである。この画素子
を含む各素子の構造は、この発明では特に限定されず、
前述したように薄膜を積み重ねることで形成されていれ
ばよいが、たとえば、以下のような構造が、この発明に
好ましいものとして挙げられる。
第２図（ａｌ〜（Ｃ）は、この実施例の半導体装置を構
成する各素子のうち、ＴＦＴＴＩ　の構造をあられして
いる。このＴＦＴＴ、は、基板２上の一部に形成された
制御電極３を含む前記基板２の表面に、第１導電型（た
とえばＰ型）の半導体層４．チャネル領域となるｉ型半
導体層５、および、前記制御電極３に対応する部分で互
いに離間されたソースＳおよびドレインＤとなる２つの
第２導電型（たとえばＮ型）半扉体層５ａ、６ｂの各薄
膜を積み重ね、その上に前記２つの第２導電型半立体層
６ａ、６ｂに接するようにソース電極７およびドレイン
電極８が形成されて構成されている。そして、前記制御
電極３に加えられた電圧により前記チャネル領域である
ｉ型半導体層５を流れる電流値を制御するようになって
いる。ここで制御電極３は基板から離れて、半導体層４
と共に半導体層５の上表面に形成を限定された形で設け
られていてもよい。又Ｔ　Ｆ　Ｔ　Ｔ　＋を構成する薄
膜は光電変換素子アレイよりも層数が多くとも少なくと
もよい。
第３図は、この実施例の半導体装置を構成する各素子の
うち、光遮断されていない光導電素子ＲＡ２の構造をあ
られしている。この光遮断されていない光導電素子ＲＡ
２は、基板２表面に、第１導電型半導体層９．光導電性
半導体領域となるｉ型半五体層ＩＯ１第２導電型半導体
層１１、および、互いに離間され１対の電極となる２つ
の電極層１２ａ、１２ｂの各薄膜を積み重ねられて構成
されている。
この光遮断されていない光導電素子ＲＡ　ｚにおける光
遮断および光照射による抵抗値の変化は概略以下のよう
にして行われる。
すなわち、前記２つの電極層１２ａ、１２ｂに電圧が印
加されると、それが第２導電型半導体層１１を通って流
れようとする。ところが、この第２等電型半導体層１１
は厚みが１００〜３００人程度と非常に薄いため、この
第２導電型半導体層１１に隣接した光導電性半導体領域
ｌＯをも通ろうとする。
この光導電性半導体領域１０に、光を照射すると電子お
よび正札が発生して、それが前記電流の流れを助けるた
め、電極層１２２．１２ｂ間は低抵抗状態となる。なお
、この状態では、発生した電子は第１導電型半導体層９
と第２導電型半導体層１１のうちＮ型半導体層へ、正孔
は上記半導体層のうちＰ型半導体層へ、それぞれ移動す
るため、電子と正孔の再結合が少なく、電極層１２ａ。
１２ｂ間は高導電性となる。
光を遮断すると、電子や正孔は発生しな（なるため、光
導電性半導体領域１０は高抵抗状態となる。したがって
、２つの電極層１２１．１２ｂ間に電圧が印加されても
、第２導電型半導体層１１でしか電流を流すことができ
なくなり、電極層１２ａ、１２ｂ間は高抵抗状態となる
。なお、第２轟電型半導体層１１を互いに離間した２つ
の半導体層とし、この２つの半導体層上に２つの電極層
１２ａ、１２ｂを形成する、すなわち、第２導電型半導
体Ｎｌｌを分断すれば、光遮断時の抵抗値を非常に高く
することもできるようになる。
光遮断された光導電素子ＲＡ、は、以上のような光遮断
されていない光導電素子ＲＡ２の表面に、光遮断可能な
絶縁膜を形成することにより得ることができる。したが
って、光遮断されていない光導電素子ＲＡ２と光遮断さ
れた光導電素子ＲＡ１とは、同一の工程で、最後に光遮
断可能な絶縁膜を形成するか形成しないかの違いだけで
、同一基板上に形成することができる。また、図を見れ
ばわかるように、この光導電素子ＲＡ、、ＲＡ２は、前
記ＴＦＴＴＩ　と、その層構成が全く同じである。した
がって、ＴＦＴＴ、とこの光導電素子ＲＡ　ｔ　、　　
ＲＡｔとは、同一の薄膜形成工程で同時に製造すること
が可能である。しかも、このようにして得られた光遮断
されていない光導電素子ＲＡｔと光遮断された光導電素
子ＲＡ、とは、単に最上層に光遮断可能な絶縁膜を形成
するかしないかの違いだけで、光照射時と光遮断時の相
対的抵抗値の上下関係を逆転させることができるもので
あるため、精密な抵抗値の調整が不要であり、簡単に形
成することができるものでもある。
なお、図の例では、２つの電極層１２ａ、１２ｂが光導
電素子の最上層に形成されていたが、これは、各層の最
下層、すなわち、基Ｆｉ２と第１導電型半導体層９との
間に形成されるようであってもよい。
この実施例の半導体装置を構成する各素子のうち、光電
変換素子アレイＤＡ、の構造も、特に限定されないが、
たとえば、第４図の実施例に使用されているような構造
のものを用いることができる。なお、この第４図の実施
例は、この発明の半導体装置をスイ・ノチング装置の受
光部に使用する場合を示している。この第４図の実施例
については、あとで説明する。
光電変換素子アレイＤＡ、は、基板２の一部である絶縁
層２１上に、光電変換素子アレイＤへ。
に必要な光電変換素子り、・・・の数だけの導電性薄膜
（Ｎ　＋　　Ｃｒあるいは透明導電膜等）１３・・・が
形成され、その上に、複数の光電変換素子り、が形成さ
れたものである。各光電変換素子Ｄ■は、前記４　電性
薄膜１３上に、アモルファスシリコン等からなる第１ｍ
電型（たとえばＰ型）半導体層１４、ｉ型半導体層１５
．第２導電型（たとえばＮ型）半導体層１６がこの順に
積層され、さらにその上に、Ｉ　ｎ、０．等の透明導電
電極１７が設けられた、いわゆる、ＰＩＮ型のものであ
る。透明導電膜１７は、図にみるように、隣接する光電
変換素子り、の導電性薄膜１３と接触しており、このこ
とによって複数の光電変換素子Ｄ１・・・が同一方向に
直列に接続されていて、光電変換素子アレイＤＡ＋　が
構成されている。
このような光電変換素子Ｄ＋が複数接続された光電変換
素子アレイＤＡ、は、各光電変換素子り、の層構成が、
図にみるように、前記２つの光導電素子ＲＡ、、ＲＡ、
やＴＦＴＴ、　と全く同一である。このため、この光導
電素子ＲＡ　Ｉ、　ＲＡ　ｚやＴＦＴＴ、と光電変換素
子アレイＤＡ、を構成する複数の光電変換素子り、は、
全（同一の薄膜形成工程によって製造することが可能と
なる。すなわち、以上に示した各構成の素子を使用すれ
ば、この実施例の半導体装置を構成する各素子を全て同
一工程で形成することができるのである。
なお、光電変換素子アレイＤＡ、を構成する複数の光電
変換素子り、とじては、以上のようなＰＩＮ型の他に、
Ｐ型の半導体層とＮ型の半導体層とを積み重ねたＰＮ接
合によるものも考えられる。このようなＰＮ接合による
光電変換素子り、は、先のＰＩＮ型のように、光導電素
子ＲＡＩ、ＲＡ２と全く同一の工程によって製造するこ
とはできないが、１層形成工程のみを省けばよいのであ
るから、やはり、はぼ同一の工程で形成することができ
る。
つぎに、第４図の実施例について、説明する。
この実施例は、前述したように、この発明の一実施例で
ある第１図＋８＋または第１図（ｂ）の回路構成の、光
により起電力を発生する半導体装置を、スイッチング装
置の受光部に使用する場合を示している。
このスイッチング装置は、第５図にみるように、光によ
り起電力を発生する半導体装置（図中−点鎖線で囲んだ
部分）の出力端子１．１をスイッチング素子Ｔ２のゲー
ト・ソース間に接続してなる受光部と、発光素子り、を
備えた発光部とによって構成されている。
入力側である前記発光素子り、に、入力端子１８．１８
より信号を入力し、この発光素子り、を発光させると、
それによって、前述したような機構により、光により起
電力を発生する半導体装置の出力端子１，１に光起電力
が発生する。そうすると、この出力端子１．ｌに繋がれ
たスイッチング素子Ｔ２のゲート・ソース間に電圧が印
加され、スイッチング素子Ｔ２のソース・ドレイン間が
ＯＮ状態となり、このスイッチング装置の出力端子１９
．１９間がＯＮ状態となる。入力端子１８．１８への信
号の入力をやめると、前述した機構により、光電変換素
子アレイＤＡ、の光起電力が停止するとともに、光遮断
されていない光導電素子ＲＡ、が光遮断された光導電素
子ＲＡ、よりも相対的に高抵抗状態となって、ＴＦＴＴ
、のソース・ドレイン間がＯＮ状態となる。そして、前
記光電変換素子アレイＤＡ、やスイッチング素子Ｔ２の
ゲート・ソース間に蓄積された電荷が、このＴＦＴＴＩ
を通って放電されるため、速やかに、このスイッチング
装置の出力端子１９．１９間がＯＦＦ状態となるのであ
る。
以上のような働きをするスイッチング装置の受光部は、
第４図のように構成される。
すなわち、第２導電型の低抵抗領域２２ａと、高抵抗領
域２２ｂとを有する半導体基板２２の前記高抵抗領域２
２ｂ側の表面に、第１導電型不純物領域である２層２３
・・・が互いに離間して形成されている。各２層２３・
・・内の表面には、さらに、第２導電型不純物領域であ
るＮ゛層２４・・・が、それぞれ、２つずつ互いに離間
して形成されている。以上各不純物領域が形成された半
導体基板２２の表面上には、絶縁１！２２５ａを介して
、前記各Ｐ［２３・・・の間を繋ぐように、Ｐｏ１ｙＳ
　ｉ等からなる電極２６・・・が設けられている。そし
て、この電極２６を絶縁ゲートＧ、前記Ｎ″層２４をソ
ースＳ、各２層２３のまわりのＮ型の半導体基板２２を
ドレインＤ１前記Ｎ゛層２４とＮ型の半導体基板２２と
で挟まれた２層２３をチャネルとして、複数の二重拡散
型のスイッチング素子Ｔ２が形成されている。このよう
な二重拡散型のスイッチング素子Ｔ２では、そのチャネ
ル長が、Ｎ型の半導体基板２２とＮ″層２４とによって
挟まれた２層２３の厚み、すなわち、半導体基板２２へ
の２層２３とＮ゛層２４との拡散状態によって規定され
るため、ホトリソグラフィ技術によらず、短くすること
ができ、高耐圧、間遠特性を実現することができるもの
である。
各電極２６の上面には、保護膜を兼ねた絶縁膜２５ｂが
形成されており、その上に各スイッチング素子１２間に
わたってＡ１等の導電性薄膜２７が形成されている。こ
の導電性薄膜２７は、図にみるように、各Ｎ３層２４・
・・および各２層２３・・・とコンタクトしており、ソ
ース電極として使用されるものである。一方、各電極２
６・・・は図示していないところで接続されており、ま
た、各スイ・ンチング素子Ｔ２のドレインは前述したよ
うに１つの半導体基板２２の一部であるため、これも、
電気的に接続されている。したがって、各スイッチング
素子Ｔ２・・・は並列に接続されていることになる。
以上のようにスイッチング素子Ｔ２・・・が形成され、
接続された半導体基板２２には、前記スイ・ノチング素
子Ｔ２を覆うように、前記絶縁層２１が形成されている
。そして、この絶縁層２１から前記半導体基板２２まで
の部分によって、この発明の半導体装置を形成するため
の２Ｓ板２が構成されるのである。
このような基板２上、すなわち、絶縁層２１０表面に形
成される各素子は、前述したように、ＰＩＮの各層をこ
の順に積層形成してなるものである。図では、左から、
Ｔ　Ｆ　Ｔ　Ｔ　＋　、　　３つの光電変換素子Ｄ１・
・・からなる光電変換素子アレイＤＡ。
、光遮断されていない光導電素子ＲＡＺ、そして、光遮
断された光導電素子ＲＡ１、の順に各素子が形成されて
いる。光電変換素子マレイＤＡ、の一方の末端である左
はしの光電変換素子ＤＩの導電性薄膜１３は、図にみる
ように、左側に形成されたＴＦＴＴ、のドレイン電極８
と接続されており、更に、スイッチング素子Ｔ２のゲー
ト電極２６とも、導電層２７′を介して接続されている
。専電Ｎ２７′は、導電性薄膜２７と同時に、この導電
性薄膜２７と接触しないように形成されているものであ
る。また、前記ＴＦＴＴ、のソース電極７は図中に示し
たように、光電変換素子アレイＤＡ１の右側に形成され
た、光遮断された光導電素子ＲＡ、の一方の電極１２ｂ
と接続されている。
光電変換素子アレイＤＡ、のもう一方の末端である右は
しの光電変換素子り、の透明導電膜１７は、前記導電性
薄膜１３と同時に形成された導電層１３’を介して、各
スイッチング素子Ｔ２・・・のソース電極である導電性
薄膜２７、および、右側に形成された光遮断されていな
い光導電素子ＲＡＺの一方の電極１２ｂと接続されてい
る。また、この光遮断されていない光ぷ型素子ＲＡ　ｔ
のもう一方の電極１２ａは、その隣の光遮断された光導
電素子ＲＡ、の電極１２ａと一体となって、それによっ
て接続された状態となっているとともに、図中に示した
ように、前記Ｔ　Ｆ　Ｔ　Ｔ　ｌの制御電極３と接続さ
れている。なお、図中３０は、光導電素子ＲＡ　＋やＴ
ＦＴＴ、を光遮断するための光遮断可能な絶縁膜をあら
れしている。
以上のような構成からなるこの実施例を等価的にあられ
すと、先に説明した第５図の回路となるのである。
つぎに、この発明の別の実施例について、説明する。こ
の実施例は、第６図にみるように、基板２が、その表面
に発光素子り、を設けてなる透明絶縁基板（ガラス等）
であって、この発光素子Ｌ１とは反対側の透明絶縁基板
２の表面に、先の実施例と同様な、光電変換素子アレイ
、薄ｔｔｉ　トランジスタ等からなる、光により起電力
を発生する半導体装置の各素子が形成されるようになっ
ている、そして、前記発光素子Ｌ＋　と半導体装置中の
光電変換素子アレイＤＡ、との光の遺り取りが、この透
明絶縁基板２を介して行われるようになっているもので
ある。
透明絶縁基板２上に形成された半導体装置の出力端子１
．　１は、半田等によって、図にみるように、電気的に
、透明絶縁基板２と平行に並べられた基板３２上の電極
３３．３３と接続され、さらに、この基板３２上に形成
された素子と接続される（ここでは、素子が先の実施例
と同様なスイッチング素子Ｔ３であって、接続がこのス
イッチング素子Ｔ３のゲートおよびソースに対してなさ
れる）ようになっている。
以上のような構成からなるこの実施例においては、透明
絶縁基板２の反対側に形成された発光素子Ｌ１を発光さ
せると、その光は、この透明絶縁基板２を通って、基板
の反対側に形成された前記光電変換素子アレイＤＡ、や
光遮断されていない光導電素子ＲＡｚに到達するように
なる。
この実施例の構成を用いれば、スイッチング素子Ｔ３等
、光により起電力を発生する半導体装置に接続される他
の素子が形成された半ぶ体基板とは別の基板上に、この
半導体装置を形成することができる。したがって、先の
第４図の実施例の場合のように、各素子を、スイッチン
グ素子Ｔ３等の素子の上に形成しな（てもよくなるため
、この各素子の形成時に、スイッチング素子Ｔ３等の下
側の素子が損傷を受ける恐れがなくなる。それとともに
、前記半導体装置が形成された透明絶縁基板２と、その
他の素子が形成された半導体基板とを、図にみるように
重ねて配置することができるため、その占めるスペース
は、先の第４図の実施例とほぼ変わらないものである。
また、この実施例によれば、半導体装置を物理的に保持
する基板２が、即発光素子Ｌ＋　と光電変換素子アレイ
ＤＡ、や光遮断されていない光導電素子ＲＡ　ｚとの間
の光の結合手段としで働くため、光の遺り取りを確実に
行えるとともに、入力側である前記発光素子Ｌ１と出力
側である半導体装置とを、確実に絶縁できる、と言う効
果もある。
なお、これまでは、以上の図の実施例にもとづいてのみ
、この発明の半導体装置を説明してきたが、この発明は
以上の実施例に限定されるものではない。たとえは、以
上の実施例では、第１導電型がＰ型で第２窩電型がＮ型
であったが、これは、逆であってもよい。要するに、光
により起電力を発生する回路を構成する各素子のうち、
少なくとも薄膜トランジスタと光電変換素子アレイとが
同様な薄膜の組み合わせによって形成されているととも
に、同一基板上に形成されているのであれば、その他の
構成は特に限定されないのである。
〔発明の効果〕
この発明の半導体装置は、以上のように構成されており
、光により起電力を発生する回路を構成する各素子のう
ち、少なくとも薄膜トランジスタと光電変換素子アレイ
とが同一基板上に形成されているため、部品点数を少な
くすることができるとともに、これらの素子が薄膜の同
様な組み合わせによって形成されているため、基板がＤ
１基板等の半導体基板である必要がなく、工程が簡単で
コストや生産性に優れたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、　（ｂｌはこの発明の半導体装置の回路
構成をあられす回路図、第２図（ａ）〜（Ｃ１はこの発
明の回路を構成する素子のうちＴＦＴＴ、の構造を説明
する説明図、第３図はこの発明の回路を構成する素子の
うち光導電素子の構造を説明する説明図、第４図はこの
発明の半導体装置をスイッチング装置に使用する実施例
の構造を説明する説明図、第５図は第４図のスイッチン
グ装置の回路構成を等価的にあられす回路図、第６図は
この発明の半導体装置の別の実施例をあられす一部切り
欠き斜視図、第７図は従来の半導体装置の回路構成をあ
られす回路図である。 ＤＡ、・・・光電変換素子アレイと　Ｔ、・・・　電界
効果トランジスタ　ＲＡ、・・・光遮断された光導電素
子　ＲＡ、・・・光遮断されていない光導電素子２・・
・基板 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１図 （ａ） （ｂ） 第２図 （ａ） （ｂ） 第３図

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）少なくとも、並列に接続された薄膜トランジスタ
    と光電変換素子アレイとを備え、光によって起電力を発
    生する半導体装置であって、回路を構成する各素子が、
    各種の薄膜を同様な組み合わせで積み重ねるようにして
    同一基板上に形成されていることを特徴とする半導体装
    置。
  2. （２）薄膜トランジスタを制御するための光導電素子を
    も備えている特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。
  3. （３）薄膜トランジスタは、制御電極と、前記制御電極
    に接して設けられた第１導電型半導体層、チャネル領域
    となる半導体層、および、前記制御電極に対応する部分
    で互いに離間された２つの第２導電型半導体層の各層を
    積み重ね、その上に前記２つの第２導電型半導体層に接
    するように２つの電極が形成されて前記同一基板上に構
    成されており、かつ、前記制御電極に加えられた電圧に
    より前記チャネル領域である半導体層を流れる電流値を
    制御する半導体素子であ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。
  4. （４）光導電素子が、基板表面に、第１導電型半導体層
    、光導電性半導体領域となる半導体層、第２導電型半導
    体層、および、互いに離間され１対の電極となる２つの
    電極層の各薄膜を積み重ねてなり、かつ、前記２つの電
    極層間で露出されている光導電性半導体領域の抵抗値が
    光照射により変化する半導体素子である特許請求の範囲
    第２項または第３項記載の半導体装置。
  5. （５）前記逆導電型半導体領域は離間した第１、第２の
    領域を有し、前記第１、第２の導電電極はそれぞれ前記
    第１、第２の逆導電型の半導体領域に接して設けられた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の半導体装
    置。
  6. （６）基板は、表面にスイッチング素子が形成され、そ
    の上から絶縁層で覆われたものであり、前記スイッチン
    グ素子のゲート・ソース間に、前記絶縁層上に形成され
    た光電変換素子アレイと薄膜トランジスタとが並列に接
    続されていて、スイッチング装置の受光部として使用さ
    れるようになっている特許請求の範囲第１項から第５項
    までのいずれかに記載の半導体装置。
  7. （７）基板が、表面に発光素子を設けてなる透明絶縁基
    板であって、この発光素子とは反対側の透明絶縁基板の
    表面に、半導体装置が形成されているとともに、前記発
    光素子と光電変換素子アレイとの光の遺り取りが、この
    透明絶縁基板を介して行われるようになっている特許請
    求の範囲第１項から第５項までのいずれかに記載の半導
    体装置。
  8. （８）前記透明絶縁基板の前記発光素子側にスイッチン
    グ素子が形成された第２の基板を配置したことを特徴と
    する特許請求の範囲第７項記載の半導体装置。
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