(57)【要約】【課題】高感度で光を検出できる半導体装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、半導体装置は、素子部を含む。素子部は、第１、第２半導体層、第１、第２電極及び絶縁部を含む。第１半導体層は、第１〜第５部分領域を含み、第１窒化物半導体を含む。第１、第２電極は、第１、第２部分領域からそれぞれ離れる。第２半導体層は、第２窒化物半導体を含む。第２窒化物半導体の格子定数は、第１窒化物半導体の格子定数よりも小さい。第２半導体層は、第１、第２半導体領域を含む。第４部分領域から第１半導体領域への方向、及び、第５部分領域から第２半導体領域への方向は第１方向に沿う。絶縁部は、第１絶縁領域を含む。第１絶縁領域は、第２方向において第１半導体領域と第２半導体領域との間に設けられる。第１絶縁領域厚さは、第２半導体層の厚さ以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部分領域、第２部分領域、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間の第３部分領域、前記第１部分領域と前記第３部分領域との間の第４部分領域、及び、前記第２部分領域と前記第３部分領域の間の第５部分領域を含み、第１窒化物半導体を含む第１半導体層と、
前記第１部分領域から前記第２部分領域への第２方向と交差する第１方向において前記第１部分領域から離れた第１電極と、
前記第１方向において第２部分領域から離れた第２電極であって、前記第１電極から前記第２電極への方向は前記第２方向に沿う、前記第２電極と、
第２窒化物半導体を含む第２半導体層であって、前記第２窒化物半導体の前記第１方向と交差する軸方向の第２格子定数は、前記第１窒化物半導体の前記軸方向の第１格子定数よりも小さく、前記第２半導体層は、第１半導体領域及び第２半導体領域を含み、前記第４部分領域から前記第１半導体領域への方向、及び、前記第５部分領域から前記第２半導体領域への方向は前記第１方向に沿う、前記第２半導体層と、
第１絶縁領域を含む絶縁部であって、前記第１絶縁領域は、前記第２方向において前記第１半導体領域と前記第２半導体領域との間に設けられた、前記絶縁部と、
を含む第１素子部を備え、
前記第１半導体領域と前記第２半導体領域との間の中央部における前記第１絶縁領域の前記第１方向に沿う厚さは、前記第２半導体層の前記第１方向に沿う厚さ以上である、半導体装置。
【請求項２】
前記第１絶縁領域は、前記第３部分領域と接する、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１絶縁領域は、第１面及び第２面を含み、
前記第１方向において、前記第２面は、前記第１面と前記第３部分領域との間にあり、
前記第１半導体領域は、第３面及び第４面を含み、
前記第１方向において、前記第４面は、前記第３面と前記第４部分領域との間にあり、
前記第３面の前記第１方向に沿う位置は、前記第１面の前記第１方向に沿う位置と、前記第４面の前記第１方向に沿う位置と、の間にある、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１半導体領域の一部は、前記第１方向において、前記絶縁部の一部と、前記第４部分領域と、の間にあり、
前記第２半導体領域の一部は、前記第１方向において、前記絶縁部の別の一部と、前記第５部分領域と、の間にある、請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁部は、第１絶縁膜及び第２絶縁膜を含み、
前記第１絶縁膜の一部は、前記第２絶縁膜の一部と、前記第４部分領域と、の間にあり、
前記第１絶縁膜の別の一部は、前記第２絶縁膜の別の一部と、前記第５部分領域と、の間にあり、
前記第１絶縁領域は、前記第２絶縁膜のさらに別の一部を含む、請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第２絶縁膜は窒素を含まない、または、前記第２絶縁膜に含まれる窒素の濃度は、前記第１絶縁膜における窒素の濃度よりも低い、請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第２半導体層は、第３半導体領域及び第４半導体領域をさらに含み、
前記第３半導体領域は、前記第１方向において前記第１電極と前記第１部分領域との間にあり、
前記第４半導体領域は、前記第１方向において前記第２電極と前記第２部分領域との間にある、請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１電極と前記第２電極との間の電気抵抗は、前記第３部分領域に入射する第１光に応じて変化する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１光を出射可能な第１発光部をさらに備えた請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
第１導電形の第１半導体膜と、
第２導電形の第２半導体膜と、
前記第１半導体膜と前記第２半導体膜との間に設けられた第１中間半導体膜と、
を含む第１発光部をさらに備え、
前記第１方向において、前記第２半導体膜と前記第３部分領域との間に前記第１半導体膜が設けられた、請求項１〜８のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１１】
第３電極を含む第２素子部をさらに備え、
前記第１半導体層は、第６〜第９部分領域をさらに含み、
前記第２部分領域と前記第６部分領域との間に前記第７部分領域が設けられ、
前記第２部分領域と前記第７部分領域との間に前記第８部分領域が設けられ、
前記第７部分領域と前記第６部分領域との間に前記第９部分領域が設けられ、
前記第６部分領域から前記第３電極への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２半導体層は、第５半導体領域及び第６半導体領域をさらに含み、
前記第８部分領域から前記第５半導体領域への方向、及び、前記第９部分領域から前記第６半導体領域への方向は前記第１方向に沿い、
前記絶縁部は、前記第５半導体領域と前記第６半導体領域との間に設けられた第２絶縁領域をさらに含み、
前記第７部分領域から前記第２絶縁領域への方向は、前記第１方向に沿う、請求項１０記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記第２絶縁領域は、前記第７部分領域と接する、請求項１１記載の半導体装置。
【請求項１３】
第２発光部をさらに備え、
前記第２発光部は、
前記第１導電形の第３半導体膜と、
前記第２導電形の第４半導体膜と、
前記第３半導体膜と前記第４半導体膜との間に設けられた第２中間半導体膜と、
を含み、
前記第１方向において、前記第４半導体膜と前記第７部分領域との間に前記第３半導体膜が設けられた、請求項１１または１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
第１部分領域、第２部分領域、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間の第３部分領域、前記第１部分領域と前記第３部分領域との間の第４部分領域、及び、前記第２部分領域と前記第３部分領域の間の第５部分領域を含み、第１窒化物半導体を含む第１半導体層と、
前記第１部分領域から前記第２部分領域への第２方向と交差する第１方向において前記第１部分領域から離れた第１電極と、
前記第１方向において第２部分領域から離れた第２電極であって、前記第１電極から前記第２電極への方向は前記第２方向に沿う、前記第２電極と、
第２窒化物半導体を含む第２半導体層であって、前記第２窒化物半導体の前記第１方向と交差する軸方向の第２格子定数は、前記第１窒化物半導体の前記軸方向の第１格子定数よりも小さく、前記第２半導体層は、第１半導体領域及び第２半導体領域を含み、前記第４部分領域から前記第１半導体領域への方向、及び、前記第５部分領域から前記第２半導体領域への方向は前記第１方向に沿う、前記第２半導体層と、
を含む第１素子部と、
前記第１素子部を気密に囲むケース部と、
を備えた半導体装置。
【請求項１５】
前記ケース部は、第１ケース領域を含み、
前記第３部分領域から前記第１ケース領域への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第１ケース領域の第１光に対する透過率は、前記第１電極の前記第１光に対する透過率よりも高い、請求項１４記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記第１電極と前記第２電極との間の電気抵抗は、前記第３部分領域に入射する第１光に応じて変化する、請求項１４または１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記第１半導体層は、Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含み、
前記第２半導体層は、Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記第１半導体層は、Ｉｎｙ１Ｇａ１−ｙ１Ｎ（０＜ｙ１≦１）を含み、
前記第２半導体層は、Ｉｎｙ２Ｇａ１−ｙ２Ｎ（０≦ｙ２＜１、ｙ２＜ｙ１）を含む、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記第１半導体領域と前記第２半導体領域との間の前記第２方向に沿った距離は、２μｍ以上である、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項２０】
複数の前記第１素子部と、
複数の第１配線と、
複数の第２配線と、
を備え、
前記複数の第１素子部の１つに含まれる前記第１電極は、前記複数の第１配線の１つと電気的に接続され、
前記複数の第１素子部の前記１つに含まれる前記第２電極は、前記複数の第２配線の１つと電気的に接続された、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば窒化物半導体を用いた半導体装置がある。半導体装置において、高感度で光を検出することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９８５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、高感度で光を検出できる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、半導体装置は、第１素子部を含む。前記第１素子部は、第１半導体層、第２半導体層、第１電極、第２電極及び絶縁部を含む。前記第１半導体層は、第１部分領域、第２部分領域、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間の第３部分領域、前記第１部分領域と前記第３部分領域との間の第４部分領域、及び、前記第２部分領域と前記第３部分領域の間の第５部分領域を含み、第１窒化物半導体を含む。前記第１電極は、前記第１部分領域から前記第２部分領域への第２方向と交差する第１方向において前記第１部分領域から離れる。前記第２電極は、前記第１方向において第２部分領域から離れる。前記第１電極から前記第２電極への方向は前記第２方向に沿う。前記第２半導体層は、第２窒化物半導体を含む。前記第２窒化物半導体の前記第１方向と交差する軸方向の第２格子定数は、前記第１窒化物半導体の前記軸方向の第１格子定数よりも小さい。前記第２半導体層は、第１半導体領域及び第２半導体領域を含む。前記第４部分領域から前記第１半導体領域への方向、及び、前記第５部分領域から前記第２半導体領域への方向は前記第１方向に沿う。前記絶縁部は、第１絶縁領域を含む。前記第１絶縁領域は、前記第２方向において前記第１半導体領域と前記第２半導体領域との間に設けられる。前記第１半導体領域と前記第２半導体領域との間の中央部における前記第１絶縁領域の前記第１方向に沿う厚さは、前記第２半導体層の前記第１方向に沿う厚さ以上である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｃ）は、第１実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
【図２】図２は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。
【図３】図３は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。
【図４】図４は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第３実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第４実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
【図８】図８は、第５実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）  
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、第１実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。  
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る半導体装置５１０は、第１素子部１１０を含む。第１素子部１１０は、第１半導体層１０、第２半導体層２０、第１電極５１、第２電極５２及び絶縁部４０を含む。
【０００９】
第１半導体層１０は、第１〜第５部分領域ｐ１〜ｐ５を含む。第３部分領域ｐ３は、第１部分領域ｐ１と第２部分領域ｐ２との間に設けられる。第４部分領域ｐ４は、第１部分領域ｐ１と第３部分領域ｐ３との間に設けられる。第５部分領域ｐ５は、第２部分領域ｐ２と第３部分領域ｐ３との間に設けられる。これらの部分領域は、互いに連続している。これらの部分領域の境界は明確でなくても良い。
【００１０】
第１半導体層１０は、第１窒化物半導体を含む。
【００１１】
第１電極５１は、第１方向において第１部分領域ｐ１から離れる。第１方向は、第１部分領域ｐ１から第２部分領域ｐ２への第２方向と交差する。第１部分領域ｐ１から第１電極５１への方向は、第１方向に沿う。
【００１２】
第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。この例では、第２方向は、Ｘ軸方向に対応する。
【００１３】
第２電極５２は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第２部分領域ｐ２から離れる。第２部分領域ｐ２から第２電極５２への方向は、第１方向に沿う。第１電極５１から第２電極５２への方向は、第２方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿う。
【００１４】
第２半導体層２０は、第１半導体領域ｓ１及び第２半導体領域ｓ２を含む。第４部分領域ｐ４から第１半導体領域ｓ１への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第５部分領域ｐ５から第２半導体領域ｓ２への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第２半導体領域ｓ２は、第１半導体領域ｓ１から離れる。
【００１５】
第２半導体層２０は、第２窒化物半導体を含む。第２半導体層２０（第２窒化物半導体）の第２格子定数は、第１半導体層１０（第１窒化物半導体）の第１格子定数よりも小さい。第２格子定数は、第１方向（Ｚ軸方向）と交差する１つの軸方向の格子定数である。第１格子定数は、上記の軸方向の格子定数である。例えば、軸方向は、上記の第１窒化物半導体のａ軸方向でも良い。第２半導体層２０と第１半導体層１０との間において、同じ軸方向において、格子定数が互いに異なる。
【００１６】
上記の格子定数は、無歪みの状態における格子長である。例えば、窒化物半導体において、窒化物半導体の組成と、無歪みの格子長さ（格子定数）と、は、１つの関係（例えばベガード則の関係）を有する。従って、これらの半導体層の組成を分析することで、これらの半導体層における格子定数（無歪みの格子長さ）に関する情報が得られる。半導体層の組成に関する情報は、例えば、ＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectrometry）分析などにより得られる。格子定数（または格子長）に関する情報は、例えば、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により得られても良い。格子定数（または格子長）に関する情報は、例えば、ラマン分光測定により得られても良い。
【００１７】
1つの例において、第１半導体層１０は、Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ｎ（０≦ｘ１＜１）を含み、第２半導体層２０は、Ａｌｘ２Ｇａ１−ｘ２Ｎ（０＜ｘ２≦１、ｘ１＜ｘ２）を含む。例えば、第１半導体層１０はＧａＮを含み、第２半導体層２０はＡｌＧａＮを含む。
【００１８】
別の例において、第１半導体層１０は、Ｉｎｙ１Ｇａ１−ｙ１Ｎ（０＜ｙ１≦１）を含み、第２半導体層２０は、Ｉｎｙ２Ｇａ１−ｙ２Ｎ（０≦ｙ２＜１、ｙ２＜ｙ１）を含む。例えば、第１半導体層１０は、ＩｎＧａＮを含み、第２半導体層２０は、ＧａＮを含む。実施形態において、第１半導体層１０及び第２半導体層２０の少なくともいずれかは、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ及びＮを含んでも追い。
【００１９】
絶縁部４０は、第１絶縁領域ｉ１を含む。第１絶縁領域ｉ１は、第２方向（例えばＸ軸方向）において、第１半導体領域ｓ１と第２半導体領域ｓ２との間に設けられる。
【００２０】
例えば、第３部分領域ｐ３から第１絶縁領域ｉ１への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。この例では、第１絶縁領域ｉ１は、第３部分領域ｐ３と接する。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、例えば、第１半導体領域ｓ１と第２半導体領域ｓ２との間の中央部における第１絶縁領域ｉ１の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う厚さｔｉ１は、第２半導体層２０の第１方向に沿う厚さｔ２以上である。
【００２２】
既に説明したように、実施形態においては、第２半導体層２０（第２窒化物半導体）の第２格子定数は、第１半導体層１０（第１窒化物半導体）の第１格子定数よりも小さい。これにより、例えば、自発分極に加えてピエゾ分極が生じる。これにより、例えば、第１半導体層１０の第２半導体層２０の側に、キャリア領域１０Ｅが生じる。キャリア領域１０Ｅは、例えば二次元電子ガス（２ＤＥＧ）である。例えば、第４部分領域ｐ４及び第５部分領域ｐ５に、キャリア領域１０Ｅが生じる。第１部分領域ｐ１及び第２部分領域ｐ２に、キャリア領域１０Ｅが生じる。
【００２３】
実施形態においては、第２半導体層２０の第１半導体領域ｓ１及び第２半導体領域ｓ２は、互いに離れている。これらの半導体領域の間に、絶縁部４０の第１絶縁領域ｉ１が設けられる。これにより、第３部分領域ｐ３には、実質的にキャリア領域１０Ｅが形成されない。
【００２４】
このため、暗状態においては、第１電極５１と第２電極５２との間における抵抗は高い。オフ状態が得られる。例えば、ノーマリオフの特性が得られる。
【００２５】
このような構造を有する第１素子部１１０に光が入射すると、第３部分領域ｐ３における抵抗が低くなる。このため、第１電極５１と第２電極５２との間における抵抗が低くなる。オン状態が得られる。
【００２６】
このように、実施形態においては、第１素子部１１０において、入射する光に応じて、抵抗が変化する。例えば、光検出器が得られる。例えば、簡単な構造により、光スイッチ（例えば光トランジスタ）が得られる。第１素子部１１０において、ノーマリオフの特性が得られる。
【００２７】
一方、ＨＥＭＴの構造において、光透過性のゲート電極を用いることで、光を検出する第１参考例がある。第１参考例においては、光透過性のゲート電極において、光の一部は吸収される。このため、第１参考例においては、弱い光に対しての感度を十分に高くすることが困難である。さらに、第１参考例においては、ゲート電極の厚さと屈折率との関係に応じた、光吸収の波長依存性が生じる。このため、特定の波長において感度が低くなり易い。第１参考例においては、検出する光の波長に制限が生じ易い。
【００２８】
これに対して、実施形態においては、ゲート電極を設けなくても良い。このため、ゲート電極に起因する感度の低下がない。実施形態においては、高感度で光を検出できる半導体装置が提供できる。実施形態においては、ゲート電極の厚さと屈折率との関係に応じた、光吸収の波長依存性が生じない。このため、検出する光の波長の制限が抑制できる。
【００２９】
実施形態においては、第１電極５１と第２電極５２との間の電気抵抗は、第３部分領域ｐ３に入射する第１光に応じて変化する。
【００３０】
例えば、実施形態において、第１半導体層１０のバンドギャップに応じた光吸収が生じる。光吸収により、第１電極５１と第２電極５２との間の電気抵抗が変化すると考えられる。このため、第１電極５１と第２電極５２との間の電気抵抗は、第３部分領域ｐ３に入射する第１光の強度及び第１光の波長（例えばピーク波長）に応じて変化する。第１素子部１１０の特性の例については、後述する。
【００３１】
以下、絶縁部４０の第１絶縁領域ｉ１の上面の位置と、第２半導体層２０の上面の位置と、の関係の例について説明する。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、第１絶縁領域ｉ１は、第１面４０ａ及び第２面４０ｂを含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第２面４０ｂは、第１面４０ａと第３部分領域ｐ３との間にある。第１面４０ａは、例えば、上面である。第２面４０ｂは、例えば、下面である。
【００３３】
一方、第２半導体層２０の第１半導体領域ｓ１は、第３面２０ｃ及び第４面２０ｄを含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第４面２０ｄは、第３面２０ｃと第４部分領域ｐ４との間にある。第３面２０ｃは、例えば、上面である。第４面２０ｄは、例えば、下面である。
【００３４】
図１（ａ）に示すように、第３面２０ｃの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う位置は、第１面４０ａの第１方向に沿う位置と、第４面２０ｄの第１方向に沿う位置と、の間にある。例えば、第３面２０ｃは、第１面４０ａよりも下にある。
【００３５】
このような構成により、例えば、第３部分領域ｐ３にキャリア領域１０Ｅが実質的に形成されず、ノーマリオフの特性が得られる。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、第２半導体領域ｓ２は、第５面２０ｅ及び第６面２０ｆを含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第６面２０ｆは、第５面２０ｅと第５部分領域ｐ５との間にある。
【００３７】
図１（ａ）に示すように、第５面２０ｅの第１方向（Ｚ軸方向）に沿う位置は、第１面４０ａの第１方向に沿う位置と、第６面２０ｆの第１方向に沿う位置と、の間にある。例えば、第５面２０ｅは、第１面４０ａよりも下にある。
【００３８】
このような構成により、例えば、第３部分領域ｐ３にキャリア領域１０Ｅが実質的に形成されず、ノーマリオフの特性が得られる。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、第２半導体層２０は、第３半導体領域ｓ３及び第４半導体領域ｓ４をさらに含んでも良い。第３半導体領域ｓ３は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１電極５１と第１部分領域ｐ１との間にある。第４半導体領域ｓ４は、第１方向において、第２電極５２と第２部分領域ｐ２と、の間にある。
【００４０】
実施形態において、第１電極５１が、第１部分領域ｐ１の少なくとも一部と接しても良い。第２電極５２が、第２部分領域ｐ２の少なくとも一部と接しても良い。
【００４１】
図１（ａ）に示すように、第１半導体領域ｓ１と第２半導体領域ｓ２との間の第２方向（例えばＸ軸方向）に沿った距離を距離Ｌｇとする。後述するように、この距離Ｌｇが過度に短いと、距離Ｌｇの変化が特性に与える影響が大きくなりやすい。実施形態において、後述するように、距離Ｌｇは２μｍ以上であることが好ましい。
【００４２】
図１（ａ）に示すように、絶縁部４０の一部が、第２半導体層２０の上に設けられても良い。例えば、第１半導体領域ｓ１の一部は、第１方向（Ｚ軸方向）において、絶縁部４０の一部と、第４部分領域ｐ４と、の間にある。例えば、第２半導体領域ｓ２の一部は、第１方向において、絶縁部４０の別の一部と、第５部分領域ｐ５と、の間にある。例えば、絶縁部４０により、第２半導体層２０が保護できる。例えば、安定した特性が得られる。
【００４３】
絶縁部４０は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン及び酸化アルミニウムの少なくともいずれかを含んでも良い。
【００４４】
図１（ｂ）に示す半導体装置５１１における第１素子部１１１においては、絶縁部４０の少なくとも一部は、積層構造を有する。
【００４５】
例えば、絶縁部４０は、第１絶縁膜４１及び第２絶縁膜４２を含む。第１絶縁膜４１の一部は、第２絶縁膜４２の一部と、第４部分領域ｐ４と、の間にある。第１絶縁膜４１の別の一部は、第２絶縁膜４２の別の一部と、第５部分領域ｐ５と、の間にある。第１絶縁領域ｉ１は、第２絶縁膜４２のさらに別の一部を含む。
【００４６】
例えば、第１絶縁膜４１により第２半導体層２０の上面が覆われる。第１絶縁膜４１及び第３部分領域ｐ３が、第２絶縁膜４２により覆われる。
【００４７】
例えば、第２絶縁膜４２は窒素を含まない。または、第２絶縁膜４２に含まれる窒素の濃度は、第１絶縁膜４１における窒素の濃度よりも低い。例えば、第２絶縁膜４２は、酸化シリコンを含む。例えば、第１絶縁膜４１は、窒化シリコンを含む。このような第１絶縁膜４１により、第２半導体層２０において、良好な品質が得られる。このような第２絶縁膜４２により、良好な保護性が得られる。
【００４８】
図１（ｃ）に示す半導体装置５１２における第１素子部１１２のように、第２絶縁膜４２は、第１絶縁膜４１の一部の上に設けられても良い。半導体装置５１１及び５１２においても、高感度で光を検出できる。
【００４９】
以下、半導体装置における特性の例について説明する。
【００５０】
図２は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。  
図２は、実験用試料の特性の評価結果を例示する。実験用試料においては、図１（ａ）に例示した構成において、第１絶縁領域ｉ１の上に薄い導電膜（ゲート電極に対応する）が設けられている。この導電膜は薄いため、光を透過する。このような実験用試料において、第１電極５１と第２電極５２との間に０．１Ｖを印加し、光を照射したときの、第１電極５１と第２電極５２との間に流れる電流が測定される。図２の横軸は、時間Ｔｍである。時間Ｔｍが５ｓ（秒）の前は、光が実験用試料に照射されない。時間Ｔｍが５ｓ以降において、光が実験用使用に照射される。図２の縦軸は、電流Ｉ１（Ａ：アンペア）である。図２には、照射される光のピーク波長λが異なるときの特性が例示されている。図２には、光を照射しないとき（暗状態ＳＴ０）における特性も例示されている。この実験用試料において、第１半導体層１０はＧａＮであり、第２半導体層２０はＡｌＧａＮである。
【００５１】
図２に示すように、暗状態ＳＴ０においては、電流Ｉ１は小さい。このとき、第１素子部１１０は、オフ状態である。
【００５２】
光のピーク波長λが短いとき（例えば３９０ｎｍ）において、時間Ｔｍが５ｓ以降に光が照射されると、電流Ｉ１が大きくなる。光の照射によりオン状態が得られる。光のピーク波長λが長くなると、電流Ｉ１は小さくなる。図２に示すように、オン時の電流Ｉ１は、ピーク波長λに依存する。
【００５３】
光の照射の前における電流Ｉ１に対する、光の照射の後における電流Ｉ１の比をオン−オフ比とする。光のピーク波長λが短いと、オン−オフ比が高くなる。例えば、ピーク波長λが短いと、光のエネルギーは高くなる。
【００５４】
例えば、第１半導体層１０の吸収ピークの波長よりも短いピーク波長λの光の照射により、高いオン−オフ比が得られる。例えば、図２に示すように、第１半導体層１０がＧａＮ（またはＡｌ組成比が低いＡｌＧａＮ）を含む場合、ピーク波長λが３９０ｎｍ〜４１０ｎｍのときに、高いオン−オフ比が得られる。一方、第１半導体層１０がＩｎＧａＮを含む場合、ピーク波長λが４５０ｎｍｍ〜６００ｎｍのときに、高いオン−オフ比が得られる。
【００５５】
実施形態においては、上記の実験用試料に比べて、薄い導電膜（ゲート電極に対応する）が設けられない。これにより、実験用試料よりも１０倍の高い感度が得られる。
【００５６】
図３は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。  
図３は、距離Ｌｇ（図１（ａ）参照）を変えたときの電流Ｉ１の例を示している。図３の横軸は、照射する光のピーク波長λ（ｎｍ）である。縦軸は、光を照射したときの電流Ｉ１（Ａ）である。図３においては、距離Ｌｇが０．５μｍ〜４０μｍの特性が例示されている。距離Ｌｇが５μｍの時の特性は、距離Ｌｇが１０μｍのときの特性とほぼ重なっている。
【００５７】
図３に示すように、この実験試料においては、ピーク波長λが短いときに大きな電流Ｉ１が得られる。図３に示すように、距離Ｌｇが短いと電流Ｉ１は大きい。
【００５８】
図４は、半導体装置の特性を例示するグラフ図である。  
図４の横軸は、距離Ｌｇ（μｍ）である。縦軸は、光を照射したときの電流Ｉ１（Ａ）である。図４に示すように、１つのピーク波長λにおいて、距離Ｌｇが２μｍよりも短いときは、電流Ｉ１は距離Ｌｇに依存して変化する。距離Ｌｇが２μｍ以上のときに、距離Ｌｇの変化が電流Ｉ１に与える影響が小さい。距離Ｌｇが５μｍ以上のときに、電流Ｉ１は距離Ｌｇに実質的に依存せず、実質的に一定となる。
【００５９】
電流Ｉ１が距離Ｌｇに依存すると、例えば、製造ばらつきなどに起因して距離Ｌｇが変化すると、その変化に応じて得られる電流Ｉ１が変化する。例えば、感度が、製造ばらつきに依存し、不均一になる場合がある。
【００６０】
実施形態においては、距離Ｌｇは２μｍ以上であることが好ましい。これにより、距離Ｌｇの変化が電流Ｉ１に与える影響を小さくでき、例えば、感度のばらつきなどが抑制できる。実施形態において、距離Ｌｇは５μｍ以上であることがさらに好ましい。
【００６１】
上記のように、例えば、第１半導体領域ｓ１と第２半導体領域ｓ１との間の中央部における第１絶縁領域ｉ１の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う厚さｔｉ１は、第２半導体層２０の第１方向に沿う厚さｔ２以上である。実施形態において、厚さｔｉ１は、厚さｔ２の１／２以上でも良い。この場合においても、第３部分領域ｐ３にキャリア領域１０Ｅが実質的に形成されない。例えば、ノーマリオフの特性が得られる。
【００６２】
実施形態において、第２半導体領域ｓ２が第１半導体領域ｓ１と離れていることで、それらの間に対応する領域（第３部分領域ｐ３）に、キャリア領域１０Ｅが形成されない。これにより、ノーマリオフの特性が得られる。オフ時において、小さい電流Ｉ１が得られ、高い抵抗が得られる。例えば、高いオン−オフ比が得られる。
【００６３】
実施形態において、絶縁部４０が省略されても良い。この場合も、第２半導体領域ｓ２が第１半導体領域ｓ１と離れていることで、例えば、高いオン−オフ比が得られる。絶縁部４０が設けられることで、例えば、第３部分領域ｐ３の表面に付着した水などに起因したリーク電流などを抑制できる。実用的には、絶縁部４０が設け得られることがより好ましい。例えば、特性の変動を抑制できる。例えば、高い信頼性をより得やすくなる。
【００６４】
（第２実施形態）  
第２実施形態においては、以下に説明するように、ケース部が設けられる。これにより、例えば、絶縁部４０が省略されても良い。
【００６５】
図５は、第２実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。  
図５に示すように、第２実施形態に係る半導体装置５２０は、第１素子部１１５及びケース部６０を含む。第１素子部１１５は、第１半導体層１０、第２半導体層２０、第１電極５１及び第２電極５２を含む。
【００６６】
この例においても、第１半導体層１０は、第１窒化物半導体を含む。第１半導体層１０は、上記の第１〜第５部分領域ｐ１〜ｐ５を含む。
【００６７】
第１電極５１は、第１方向（Ｚ軸方向）において、第１部分領域ｐ１から離れる。第１方向は、第１部分領域ｐ１から第２部分領域ｐ２への第２方向（例えばＸ軸方向）と交差する。第２電極５２は、第１方向において第２部分領域ｐ２から離れる。第１電極５１から第２電極５２への方向は、第２方向に沿う。
【００６８】
第２半導体層２０は、第２窒化物半導体を含む。この場合も、第２半導体層２０（第２窒化物半導体）の第１方向と交差する１つの軸方向の第２格子定数は、第１半導体層１０（第１窒化物半導体）の上記の軸方向の第１格子定数よりも小さい。第２半導体層２０は、第１半導体領域ｓ１及び第２半導体領域ｓ２を含む。第４部分領域ｐ４から第１半導体領域ｓ１への方向、及び、第５部分領域ｐ５から第２半導体領域ｓ２への方向は、第１方向に沿う。第２半導体領域ｓ２は、第１半導体領域ｓ２から離れる。
【００６９】
ケース部６０は、第１素子部１１５を気密に囲む。これにより、例えば、絶縁部４０が省略された場合においても、外部からの水などの付着などに起因して特性が変化することが抑制できる。
【００７０】
この例では、ケース部６０は、第１ケース領域６１を含む。第３部分領域ｐ３から、第１ケース領域６１への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第１ケース領域６１は、第１方向において、第３部分領域ｐ３と重なる。第１ケース領域６１の第１光（第３部分領域ｐ３に照射される光）対する透過率は、第１電極５１の第１光に対する透過率よりも高い。例えば、第１ケース領域６１の第１光に対する透過率は、第２電極５２の第１光に対する透過率よりも高い。第１電極５１と第２電極５２との間の電気抵抗は、第３部分領域ｐ３に入射する第１光に応じて変化する。第１光は、第１ケース領域６１を介して第３部分領域ｐ３に入射する。
【００７１】
ケース部６０は、第１ケース領域６１に加えて第２ケース領域６２を含む。第１ケース領域６１及び第２ケース領域６２により、第１素子部１１５が囲まれる。
【００７２】
半導体装置５２０においても、ノーマリオフ特性が得られる。例えば、高いオン−オフ比が得られる。第２実施形態においても、高感度で光を検出できる半導体装置を提供できる。ケース部６０により、例えば、特性の変動が抑制できる。
【００７３】
（第３実施形態）  
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第３実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。  図６（ａ）は、第３実施形態に係る半導体装置５４０の回路図である。図６（ｂ）は、半導体装置５４０の模式的断面図である。図６（ｃ）は、第３実施形態に係る半導体装置５４１の模式的断面図である。
【００７４】
図６（ａ）に示すように、半導体装置５４０は、第１素子部１１０及び第１発光部２１０を含む。第１素子部１１０は、例であり、第１素子部として、上記の実施形態に係る任意の第１素子部またはその変形が用いられても良い。
【００７５】
第１発光部２１０は、例えば、第１光Ｌ１を出射可能である。この第１光Ｌ１が、第１素子部１１０に入射する。第１発光部２１０は、例えば、半導体発光素子である。
【００７６】
図６（ａ）に示すように、第１発光部２１０は、第１導電部Ｅ１及び第２導電部Ｅ２を含む。これらの導電部は、例えば、電極または端子である。この例では、第１導電部Ｅ１は、グランド電位に設定される。第２導電部Ｅ２は、抵抗２１０Ｒを介して、入力部２１０ｓに接続される。例えば、入力部２１０ｓに入力信号が入力される。これにより、第１発光部２１０から第１光Ｌ１が出射する。第１光Ｌ１が第１素子部１１０に入射する。半導体装置５４０において、入力信号に応じたスイッチングが得られる。半導体装置５４０においては、入力部となる第１発光部２１０と、スイッチング部となる第１素子部１１０と、は、電気的に分離される。安定した動作が得られる。
【００７７】
図６（ｂ）に示すように、半導体装置５４０において、第１発光部２１０は、第１半導体膜３１、第２半導体膜３２及び第１中間半導体膜３８ａを含む。第１中間半導体膜３８ａは、第１半導体膜３１と第２半導体膜３２との間に設けられる。第１半導体膜３１は、第１導電形である。第２半導体膜３２は、第２導電形である。例えば、第１導電形はｎ形であり、第２導電形はｐ形である。第１導電形がｐ形であり、第２導電形がｎ形でも良い。
【００７８】
例えば、第１導電部Ｅ１は、第１半導体膜３１と電気的に接続される。第２導電部Ｅ２は、第２半導体膜３２と電気的に接続される。第１導電部Ｅ１と第２導電部Ｅ２との間に電圧が印加され、上記の半導体膜に電流が流れる。この電流により、第１中間半導体膜３８ａから第１光Ｌ１が放出される。上記の半導体膜は、例えば、窒化物半導体を含む。例えば、第１半導体膜３１は、ｎ形のＧａＮを含む。第２半導体膜３２は、ｐ形のＧａＮを含む。第１中間半導体膜３８ａは、例えば、ＩｎＧａＮの井戸層と、ＧａＮの障壁層と、を含む。第１発光部２１０は、ＬＥＤである。
【００７９】
この例では、第１発光部２１０は、第１基体３０ｓを含む。第１基体３０ｓと第２半導体膜３２との間に、第１半導体膜３１が設けられる。
【００８０】
図６（ｂ）に示す例では、第１方向（Ｚ軸方向）において、第２半導体膜３２と第３部分領域ｐ３との間に、第１半導体膜３１が設けられる。第１発光部２１０と第３部分領域ｐ３との間に、第１絶縁領域ｉ１部が設けられる。第１半導体層１０と第１発光部２１０との間に、第２半導体層２０が設けられる。
【００８１】
図６（ｂ）に示すように、半導体装置５４０は、絶縁部材４５をさらに含んでも良い。絶縁部材４５は、第１発光部２１０と第３部分領域ｐ３との間に設けられる。この例では、絶縁部材４５は、第１発光部２１０と第１絶縁領域ｉ１との間に設けられる。絶縁部材４５は、例えば、第１光Ｌ１に対して透過性を有する。第１光Ｌ１は、絶縁部材４５を通過して、第３部分領域ｐ３に入射する。
【００８２】
図６（ｃ）に示す半導体装置５４１においても、第１素子部１１０及び第１発光部２１０が設けられる。この例では、第２半導体層２０と第１発光部２１０との間に、第１半導体層１０が設けられる。半導体装置５４１は、絶縁部材４６を含む。絶縁部材４６は、第１半導体層１０と第１発光部２１０とを接合する。
【００８３】
絶縁部材４５及び４６の少なくともいずれかは、樹脂材料を含んでも良い。樹脂材料は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂よりなる群から選択された少なくとも１つを含んでも良い。
【００８４】
（第４実施形態）  
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第４実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。  
図７（ａ）は、第４実施形態に係る半導体装置５５０の回路図である。図７（ｂ）は、半導体装置５５０の模式的断面図である。
【００８５】
図７（ａ）示すように、本実施形態に係る半導体装置５５０は、第１素子部１１０及び第１発光部２１０に加えて、第２素子部１２０及び第２発光部２２０を含む。第２素子部１２０は、第１素子部１１０と直列に電気的に接続される。
【００８６】
第２素子部１２０として、第１素子部１１０と同じ素子部（別の第１素子部１１０）が用いられても良い。この場合、例えば、第１素子部１１０の第２電極５２と、別の素子部１２０の第１電極５１と、が電気的に接続されても良い。
【００８７】
第２発光部２２０として、第１発光部２１０と同じ発光部（別の第１発光部２１０）が用いられても良い。
【００８８】
図７（ｂ）に示すように、この例では、第２素子部１２０は、第１素子部１１０に含まれる半導体層の少なくとも一部を共有している。第２素子部１２０は、第３電極５３を含む。
【００８９】
図７（ｂ）に示すように、第１半導体層１０は、第６〜第９部分領域ｐ６〜ｐ９をさらに含む。例えば、第１部分領域ｐ１と第６部分領域ｐ６との間に第２部分領域ｐ２の少なくとも一部が設けられても良い。第２部分領域ｐ２と第６部分領域ｐ６との間に第７部分領域ｐ７が設けられる。第２部分領域ｐ２と第７部分領域ｐ７との間に第８部分領域ｐ８が設けられる。第７部分領域ｐ７と第６部分領域ｐ６との間に、第９部分領域ｐ９が設けられる。第６部分領域ｐ６から第３電極５３への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。
【００９０】
第２半導体層２０は、第５半導体領域ｓ５及び第６半導体領域ｓ６をさらに含む。第８部分領域ｐ８から第５半導体領域ｓ５への方向は第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第９部分領域ｐ９から第６半導体領域ｓ６への方向は、第１方向に沿う。
【００９１】
絶縁部４０は、第２絶縁領域ｉ２を含む。第２絶縁領域ｉ２は、第５半導体領域ｓ５と第６半導体領域ｓ６との間に設けられる。第７部分領域ｐ７から第２絶縁領域ｉ２への方向は、第１方向（Ｘ軸方向）に沿う。図７（ｂ）に示す例のように、第２絶縁領域ｉ２は、第７部分領域ｐ７と接しても良い。
【００９２】
例えば、第３半導体領域ｓ３と第４半導体領域ｓ４との間の中央部における第２絶縁領域ｉ２の第１方向に沿う厚さは、第２半導体層２０の第１方向に沿う厚さｔ２（図１（ａ）参照）以上でも良い。
【００９３】
図７（ｂ）に示す第２電極５２の一部５１Ａが、第２素子部１２０に含まれると見なしても良い。第２素子部１２０における一部５１Ａは、第１素子部１１０における第１電極５１として機能しても良い。第２素子部１２０における第３電極５３は、第１素子部１１０における第２電極５２として機能しても良い。例えば、第７部分領域ｐ７に入射する光（第２光Ｌ２）に応じて、第２電極５２の一部５１Ａと、第３電極５３と、の間の電気抵抗が変化する。
【００９４】
図７（ｂ）に示すように、第２発光部２２０は、例えば、第１導電形の第３半導体膜３３と、第２導電形の第４半導体膜３４と、第３半導体膜３３と第４半導体膜３４との間に設けられた第２中間半導体膜３８ｂと、を含む。第２発光部２２０は、第３導電部Ｅ３お及び第４導電部Ｅ４を含む。第３導電部Ｅ３は、第３半導体膜３３と電気的に接続される。第４導電部Ｅ４は、第４半導体膜３４と電気的に接続される。
【００９５】
図７（ｂ）に示す例では、第１方向（Ｚ軸方向）において、第４半導体膜３４と第７部分領域ｐ７との間に、第３半導体膜３３の少なくとも一部が設けられる。
【００９６】
第３導電部Ｅ３と第４導電部Ｅ４との間に電圧が印加され、第４半導体膜３４、第２中間半導体膜３８ｂ及び第３半導体膜３３に電流が流れる。この電流により、第２中間半導体膜３８ｂから第２光Ｌ２が放出される。これらの半導体膜は、例えば、窒化物半導体を含む。例えば、第３半導体膜３３は、ｎ形のＧａＮを含む。第４半導体膜３４は、ｐ形のＧａＮを含む。第２中間半導体膜３８ｂは、例えば、ＩｎＧａＮの井戸層と、ＧａＮの障壁層と、を含む。第２発光部２２０は、ＬＥＤである。
【００９７】
図７（ａ）に示すように、この例では、第３導電部Ｅ３は、グランド電位に設定される。第４導電部Ｅ４は、抵抗２２０Ｒを介して、入力部２２０ｓに接続される。例えば、入力部２２０ｓに入力信号が入力される。これにより、第２発光部２２０から第２光Ｌ２が出射する。第２光Ｌ２が第２素子部１２０に入射する。
【００９８】
半導体装置５５０においては、例えば、ハーフブリッジが形成される。２つの入力信号に応じたスイッチングが得られる。半導体装置５５０においては、入力部となる第１発光部２１０及び第２発光部２２０と、スイッチング部となる第１素子部１１０及び第２素子部１２０と、は、電気的に分離される。安定した動作が得られる。
【００９９】
（第５実施形態）  
図８は、第５実施形態に係る半導体装置を例示する模式図である。  
図８に示すように、本実施形態に係る半導体装置５６０は、複数の第１素子部（この例では、第１素子部１１０）、複数の第１配線Ｌｘ、及び、複数の第２配線Ｌｙを含む。複数の第１素子部１１０の１つに含まれる第１電極５１は、複数の第１配線Ｌｘの１つと電気的に接続される。複数の第１素子部１１０の上記の１つに含まれる第２電極５２は、複数の第２配線Ｌｙの１つと電気的に接続される。
【０１００】
例えば、複数の第１素子部１１０、複数の第１配線Ｌｘ、及び、複数の第２配線Ｌｙは、マトリクスコンバータ３４０に含まれる。複数の第１配線Ｌｘに入力フィルタ３４２が接続される。入力フィルタ３４２に、入力信号３４１が入力される。入力信号３４１に対応した変換された信号が、マトリクスコンバータ３４０を介して、複数の第２配線Ｌｙに出力される。複数の第２配線Ｌｙは、例えば、対象装置３４３（例えば電動機など）と電気的に接続される。
【０１０１】
このようなマトリクスコンバータ３４０においては、光によるスイッチ動作が行われる。光による制御信号は、第１電極５１及び第２電極５２と絶縁される。安定した動作が実施できる。
【０１０２】
実施形態に係る半導体装置は、例えば、窒化物半導体を含む電子供給層のリセス開口構造を有する。この半導体装置は、例えば、光検出器として機能する。この半導体装置は、例えば、光駆動トランジスタとして機能する。
【０１０３】
実施形態によれば、例えば、ゲート電極（遮光体）を必要としないため、高感度な光検出が可能である。例えば、リセス開口部を設けるため、ノーマリオフ動作が可能である。例えば、光駆動により、ゲートループが不要になる。高い絶縁性が得られる。高いノイズ耐性が得られる。ゲートループインダクタンスを低くできる。
【０１０４】
実施形態によれば、高感度で光を検出できる半導体装置が提供できる。
【０１０５】
なお、本明細書において「窒化物半導体」とは、ＢｘＩｎｙＡｌｚＧａ１−ｘ−ｙ−ｚＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｚ≦１，ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）なる化学式において組成比ｘ、ｙ及びｚをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含むものとする。またさらに、上記化学式において、Ｎ（窒素）以外のＶ族元素もさらに含むもの、導電形などの各種の物性を制御するために添加される各種の元素をさらに含むもの、及び、意図せずに含まれる各種の元素をさらに含むものも、「窒化物半導体」に含まれるものとする。
【０１０６】
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０１０７】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、半導体装置に含まれる素子部、半導体層、電極、絶縁部、ケース部、発光部、半導体膜及び導電部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０１０８】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１０９】
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１１０】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと解される。
【０１１１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…第１半導体層、  １０Ｅ…キャリア領域、  ２０…第２半導体層、  ２０ｃ〜２０ｆ…第３〜第６面、  ３０ｓ…基体、  ３１〜３４…第１〜第４半導体膜、  ３８ａ、３８ｂ…第１、第２中間半導体膜、  ４０…絶縁部、  ４０ａ、４０ｂ…第１〜第２面、  ４１、４２…第１、第２絶縁膜、  ４５、４６…絶縁部材、  ５１、５２…電極、  ５１Ａ…一部、  ６０…ケース部、  ６１、６２…第１、第２ケース領域、  λ…ピーク波長、  １１０、１１１、１１２、１１５…第１素子部、  １２０…第２素子部、  ２１０、２２０…第１、第２発光部、  ２１０Ｒ、２２０Ｒ…抵抗、  ２１０ｓ、２２０ｓ…入力部、  ３４０…マトリクスコンバータ、  ３４１…入力信号、  ３４２…入力フィルタ、  ３４３…対象装置、  ５１０、５１１、５１２、５２０、５４０、５４１、５５０、５６０…半導体装置、  Ｅ１〜Ｅ４…第１〜第４導電部、  Ｉ１…電流、  Ｌ１、Ｌ２…第１、第２光、  Ｌｇ…距離、  Ｌｘ、Ｌｙ…第１、第２配線、  ＳＴ０…暗状態、  Ｔｍ…時間、  ｉ１，ｉ２…第１、第２絶縁領域、  ｐ１〜ｐ９…第１〜第９部分領域、  ｓ１〜ｓ６…第１〜第６半導体領域、  ｔ２、ｔｉ１…厚さ
【図１】
2020004921.tif 000003
【図２】
2020004921.tif 000004
【図３】
2020004921.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020004921.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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