发明名称 半导体装置
摘要 揭示了属于一种以半导体球状晶体上形成光感应电动势发生部和l对电极的一个或多个球状半导体元件为主体的半导体装置,作为半导体光触媒,光敏二极管或太阳能电池的半导体装置,属于一种以半导体球状晶体上形成pn结和1对电极的一个或多个球状半导体元件为主体的半导体装置,作为种种发光二极管,各种二极管或显示屏的半导体装置。图示半导体光触媒体l中,n型矽半导体球状晶体2上形成有p型扩散层6和pn结7,构成包含光感应电动势发生部16在内的微型光电池17,形成有夹着球状晶体2中心相对的l对电极14、15、SiO2被膜9,具有光触媒功能的 TiOz被膜10。
申请公布号 TW418544 申请公布日期 2001.01.11
申请号 TW087104796 申请日期 1998.03.31
申请人 中田仗 发明人 中田仗
分类号 H01L31/042 主分类号 H01L31/042
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室;宿希成 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种半导体装置,系包括构成为独立粒子形状的球状半导体元件,其含有:p型半导体或n型半导体的球状晶体;内置于该球状晶体表面或表面附近部分、与球状晶体共同起作用产生光感应电动势的光感应电动势发生部;在该光感应电动势发生部两侧并且在球状晶体表面相互隔离设置的至少1对电极。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,夹着球状晶体中心,至少部分相对配置某一极性电极和另一极性电极。3.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中,所述光感应电动势发生部具有形成于所述球状晶体表面附近部分的扩散层,和该扩散层与半导体晶体之间的pn结。4.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中,所述光感应电动势发生部具有MIS结构,包含形成于所述球状晶体表面一部分上的绝缘被膜和形成于该绝缘被膜表面兼作某一极性电极的金属被膜。5.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中,所述光应应电动势发生部具有肖特基势叠结构,包含形成于所述球状晶体表面一部分兼作某一极性电极的金属被膜。6.如申请专利范围第3至5项中任一项所述的半导体装置,其中,所述球状半导体元件是一种靠所述光感应电动势发生部感光产生的光感应电动势,在所述电极和电解液之间引起电化学反应的半导体光触媒。7.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中,具有许多所述球状半导体元件,在电解液中通过球状半导体元件的光感应电动势发生部所产生的光感应电动势,各若干个球状半导体元件在电气串联连接的状态下运用。8.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中,所述球状晶体表面除电极以外部分形成具有光透过性防反射功能的绝缘被膜。9.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中,所述绝缘被膜表面形成与某一极性电极连接、具有光触媒功能的金属氧化物半导体制的光透过性被膜。10.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中,在某一极性电极表面和所述绝缘被膜表面形成覆盖其一部分或全部的具有光触媒功能的金属氧化物半导体制的光透过性电极被膜。11.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中,某一极性电极由形成于所述扩散层表面、与扩散层相对形成异质结、具有光触媒功能的金属氧化物半导体制的光透过性电极被膜所构成。12.如申请专利范围第3至5项中任一项所述的半导体装置,其中,所述球状晶体由Si或SiGe半导体、GuAs或InP等III-V族化合物半导体、或是GuInSe2等黄铜矿系半导体制成。13.如申请专利范围第3至5项中任一项所述的半导体装置,其中包括:具有安放一个所述球状半导体元件的安放孔的透明壳体;部分插入安装在该安放孔两端部分、呈气密状封住的1对外部电极与球状半导始元件电极分别电连接的1对外部电极。14.如申请专利范围第3至5项中任一项所述的半导体装置,其中包括:多个所述球状半导体元件处于电气串联连接状态下排成一列的半导体元件阵列;具有安放该半导体元件阵列的安放孔的透明壳体;部分插入安装在该壳体安放孔的两端部分、呈气密状封住的1对外部电极与半导体元件阵列两端部分球状半导体元件电极分别电连接的1对外部电极。15.如申请专利范围第14项之半导体装置,其中,所述壳体平行地形成多个安放孔,各安放孔装有半导体元件阵列,在各安放孔两端部分设置1对外部电极。16.如申请专利范围第3至5项中任一项所述的半导体装置,其中包括:多个所述球状半导体元件处于电气串联连接状态下排成一列的半导体元件阵列;分别与该半导体元件阵列两端部分的球状半导体元件电极电连接的1对外部电极;覆盖在半导体元件阵列外侧的透明壳体部件。17.如申请专利范围第16项之半导体装置,其中,所述半导体元件阵列多列平行设置,这些多个半导体元件阵列按嵌埋方式安放在透明片状所述壳体部件内,并且设有与多个半导体元件阵列对应的多对电极。18.一种半导体装置,系包括构成为独立粒子形状的球状半导体元件,它含有:p型半导体或n型半导体球状晶体;形成于该球状晶体表面附近部分的扩散层和pn结;在该pn结两侧并且在球状晶体表面相互隔离设置的至少1对电极。19.如申请专利范围第18项之半导体装置,其中,所述球状晶体表面当中除电极以外部分形成光透过性绝缘被膜。20.如申请专利范围第19项之半导体装置,其中,某一极性电极与另一极性电极夹着球状晶体中心,至少是部分相对配置。21.如申请专利范围第20项之半导体装置,其中包括:具有安装一个所述球状半导体元件的安放孔的透明壳体;部分插入安装在该安装孔两端部分、呈气密性封住的1对外部电极与球状半导体元件电极分别电连接的1对外部电极。22.如申请专利范围第20项之半导体装置,其中包括:多个所述球状半导体元件处于电气串联连接状态下排成一例的半导体元件阵列;包含安放该半导体元件阵列的安放孔的透明壳体;部分插入安装在该壳体安放孔的两端部分、呈气密状封住的1对外部电极与半导体元件阵列两端部分球状半导体元件电极分别电连接的1对外部电极。23.如申请专利范围第22项之半导体装置,其中,所述壳体平行地形成多个安放孔,各安放孔装有半导体元件阵列,在各安放孔两端部分设置1对外部电极。24.如申请专利范围第20项之半导体装置,其中包括:多个所述球状半导体元件处于电气串联连接状态下排成一例的半导体元件阵列;分别与该半导体元件阵列两端部分的球状半导体元件电极电连接的1对外部电极;覆盖在半导体元件阵列外侧的透明壳体部件。25.如申请专利范围第24项之半导体装置,其中,设置多行所述半导体元件阵列,这些多个半导体元件阵列按嵌埋方式安放在透明片状所述壳体部件内,并且设有与多个半导体元件阵列对应的多对电极。26.如申请专利范围第21至25项中任一项所述的半导体装置,其中,是一种具有在所述球状半导体元件上加电压使之发光这种发光功能的装置。27.如申请专利范围第18项之半导体装置,其中,是一种多个所述球状半导体元件配置成多行多列矩阵形状,这些多个球状半导体元件安放在透明屏状壳体部件内,分别对单个球状半导体元件的1对电极有选择地加上电压从而发光,以起到显示屏作用的装置。28.如申请专利范围第27项之半导体装置,其中,所述多个球状半导体元件由可发红色光的多个第一球状半导体元件、可发绿色光的多个第二球状半导体元件和可发蓝色光的多个第三球状半导体元件所组成,第一至第三球状半导体元件在矩阵的各行方向上交替循环配置,并且在各列方向上交替循环配置。29.如申请专利范围第28项之半导体装置,其中,所述第一至第三球状半导体元件中,各球状晶体由n型GaAs半导体制成,该球状晶体形成的扩散层含有作为p型杂质的Zn。30.如申请专利范围第29项之半导体装置,其中,第一球状半导体元件球状明体表面形成含有将红外光变换为红色光的萤光体的被膜,第二球状半导体元件球状晶体表面形成含有将红外光变换为绿色光的萤光体的被膜,第三球状半导体元件球状晶体表面形成含有将红外光变换为蓝色光的萤光体的被膜。图式简单说明:第一图-第七图所示为本发明实施例1,第一图是半导体球状晶体的截面图,第二图是球状晶体覆盖有被膜状态的截面图,第三图是球状晶体覆盖有被膜再用树脂膜光罩状态的截面图,第四图是光罩后进行蚀刻处理状态的截面图,第五图是形成p型扩散层后球状晶体的截面图,第六图是球状晶体表面形成被膜状态的截面图,第七图是靠感光性树脂膜光罩形成开口状态的截面图,第八图是半导体光触媒截面图,第九图是半导体球状晶体制造装置的构成图,第十图(a)是刚熔解后熔液的温度分布图,第十图(b)是刚开始下落时熔液的温度分布图,第十图(c)是刚由红外线加热器加热时熔液的温度分布图,第十图(d)是即将开始凝固时熔液的温度分布图,第十一图是修改例1半导体光触媒的截面图,第十二图是修改例2半导体触媒的截面图,第十三图是修改例3半导体光触媒的截面图,第十四图是修改例4半导体光触媒截面图,第十五图是带半导体光触媒电解装置的截面图,第十六图是经部分修改的带半导体光触媒电解装置的主要部分截面图,第十七图是经部分修改的带半导体光触媒电解装置的主要部分截面图。第十八图-第二十八图所示为本发明实施例2,第十八图是太阳能电池单元的截面图,第十九图是修改例1整流二极管的截面图,第二十图是修改例2光敏二极管的截面图,第二十一图是修改例3太阳能电池装置的截面图,第二十二图是第二十一图太阳能电池装置的平面图,第二十三图是另一太阳能电池装置的截面图,第二十四图是修改例3太阳能电池模块的截面图,第二十五图是第二十四图太阳能电池模块的平面图,第二十六图是另一太阳能电池模块的截面图,第二十七图是第二十六图太阳能电池模块的平面图,第二十八图是用太肠能电池模块的电解装置的截面图。第二十九图-第三十四图所示为本发明实施例3,第二十九图是内置3色发光二极管的显示屏的构成图,第三十图所示为显示屏电路的主要部分,第三十一图是半导体球状晶体的截面图,第三十二图是形成有p型扩散层和pn结的球状晶体的截面图,第三十三图是形成有电极的球状晶体的截面图,第三十四图是发光二极管的截面图,第三十五图是第二十九图中IIIXV-IIIXV线截面图。
地址 日本