KR102535309B1 - Photoconductive semiconductor switch for inducing dispersion of conducting filament - Google Patents

Photoconductive semiconductor switch for inducing dispersion of conducting filament Download PDF

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KR102535309B1 KR1020220157500A KR20220157500A KR102535309B1 KR 102535309 B1 KR102535309 B1 KR 102535309B1 KR 1020220157500 A KR1020220157500 A KR 1020220157500A KR 20220157500 A KR20220157500 A KR 20220157500A KR 102535309 B1 KR102535309 B1 KR 102535309B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 광원, 상기 광원의 하부에 위치하고, 양 끝단에 마주하여 배치되는 제1그루브 및 제2그루브를 갖는, 반도체 기판, 상기 제1그루브를 매립하도록 배치되는 제1전극, 상기 제2그루브를 매립하도록 배치되는 제2전극 및 상기 광원과 상기 반도체 기판 사이에 배치되는 광학계를 포함하는, 광전도 반도체 스위치를 제공한다.An embodiment of the present invention is a light source, a semiconductor substrate having a first groove and a second groove located below the light source and disposed facing both ends, a first electrode disposed to fill the first groove, the It provides a photoconductive semiconductor switch including a second electrode disposed to fill the second groove and an optical system disposed between the light source and the semiconductor substrate.

Description

전류 필라멘트 분산 유도를 위한 광전도 반도체 스위치{PHOTOCONDUCTIVE SEMICONDUCTOR SWITCH FOR INDUCING DISPERSION OF CONDUCTING FILAMENT}PHOTOCONDUCTIVE SEMICONDUCTOR SWITCH FOR INDUCING DISPERSION OF CONDUCTING FILAMENT}

본 발명은 광전도 반도체 스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전류 필라멘트 분산 유도를 위한 광전도 반도체 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a photoconductive semiconductor switch, and more particularly, to a photoconductive semiconductor switch for inducing current filament dispersion.

광전도 반도체 스위치는 동작 모드에 따라 선형 광전도 반도체 스위치와 비선형 광전도 반도체 스위치로 구별할 수 있다. 선형 광전도 반도체 스위치는 광전도 반도체 스위치에 입사된 입사광의 파형이 광전도 반도체 스위치에서 출력되는 전기 신호의 출력 파형에 영향을 미친다. 반면 비선형 광전도 반도체 스위치의 출력 파형은 광전도 반도체 스위치에 입사된 입사광의 파형 외에 광전도 반도체 스위치를 포함하는 회로의 저항 및/또는 커패시터 값에 영향을 받는다.The photoconductive semiconductor switch can be classified into a linear photoconductive semiconductor switch and a nonlinear photoconductive semiconductor switch according to an operation mode. In the linear photoconductive semiconductor switch, a waveform of incident light incident on the photoconductive semiconductor switch affects an output waveform of an electrical signal output from the photoconductive semiconductor switch. On the other hand, the output waveform of the nonlinear photoconductive semiconductor switch is affected by the resistance and/or capacitor values of the circuit including the photoconductive semiconductor switch in addition to the waveform of incident light incident on the photoconductive semiconductor switch.

비선형 광전도 반도체 스위치는 (암)저항(dark resistivity)이 약 107

Figure 112022124787041-pat00001
이고, 전하 이동도(carrier mobility)가 약 5 내지 8,000
Figure 112022124787041-pat00002
인 Ⅲ-Ⅴ족계 반도체 기판과, 반도체 기판의 상부에 마주하여 배치되는 한 쌍의 합금 전극들을 구비한다. 합금 전극은 열처리를 통하여 반도체 기판과 옴 접촉(Ohmic contact)을 형성한다.Nonlinear photoconductive semiconductor switches have a (dark) resistivity of about 10 7
Figure 112022124787041-pat00001
And, the charge mobility (carrier mobility) is about 5 to 8,000
Figure 112022124787041-pat00002
A phosphorus group III-V semiconductor substrate and a pair of alloy electrodes are disposed facing each other on top of the semiconductor substrate. The alloy electrode forms an ohmic contact with the semiconductor substrate through heat treatment.

종래의 광전도 반도체 스위치는, 광전도 반도체 스위치에 입사한 광 펄스가 전류 필라멘트를 형성할 때, 합금 전극과 기판의 경계면에 열화를 일으키는 문제점이 존재하였다. 특히, 이러한 현상은 반도체 기판 위에 금속 전극이 리프트-오프(lift-off) 방식으로 적층될 때, 합금 전극의 하부 모서리와 기판이 만나는 지점에서 집중적으로 발생한다.Conventional photoconductive semiconductor switch, when the light pulse incident on the photoconductive semiconductor switch to form a current filament, there was a problem causing deterioration at the interface between the alloy electrode and the substrate. In particular, when a metal electrode is stacked on a semiconductor substrate in a lift-off manner, this phenomenon occurs intensively at a point where the lower edge of the alloy electrode and the substrate meet.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 전류 필라멘트를 분산된 경로로 유도하여 수명이 증가된 광전도 반도체 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to solve various problems, including the above problems, to provide a photoconductive semiconductor switch with increased lifespan by inducing a current filament to a distributed path. However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 관점에 따르면, 광원, 상기 광원의 하부에 위치하고, 양 끝단에 마주하여 배치되는 제1그루브 및 제2그루브를 갖는, 반도체 기판, 상기 제1그루브를 매립하도록 배치되는 제1전극, 상기 제2그루브를 매립하도록 배치되는 제2전극 및 상기 광원과 상기 반도체 기판 사이에 배치되는 광학계를 포함하는, 광전도 반도체 스위치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a light source, a semiconductor substrate having a first groove and a second groove disposed below the light source and facing both ends thereof, a first electrode disposed to bury the first groove, There is provided a photoconductive semiconductor switch including an optical system disposed between the second electrode and the light source and the semiconductor substrate disposed to fill the second groove.

일 실시예에서, 평면도 상에서 상기 제1그루브 및 상기 제2그루브는 사각형 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, the first groove and the second groove may have a rectangular shape in a plan view.

일 실시예에서, 상기 제1그루브는 상기 제2그루브 방향으로 연장된 제1돌출홈을 갖고, 상기 제2그루브는 상기 제1그루브 방향으로 연장되고 상기 제1돌출홈과 중심축을 공유하는 제2돌출홈을 가질 수 있다.In one embodiment, the first groove has a first protrusion groove extending in the direction of the second groove, and the second groove extends in the direction of the first groove and shares a central axis with the first protrusion groove. It may have a protruding groove.

일 실시예에서, 광전도 반도체 스위치는 상기 제1돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제1전극과 일체로 구비되는 제1돌출전극 및 상기 제2돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제2전극과 일체로 구비되는 제2돌출전극을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the photoconductive semiconductor switch is disposed to bury the first protruding groove, the first protruding electrode and the second protruding groove provided integrally with the first electrode are disposed to bury the second electrode, the second electrode and may further include a second protruding electrode integrally provided.

일 실시예에서, 평면도 상에서 상기 제1돌출전극 및 상기 제2돌출전극은 사각형 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, the first protruding electrode and the second protruding electrode may have a rectangular shape in a plan view.

일 실시예에서, 평면도 상에서 상기 제1돌출전극 및 상기 제2돌출전극은 중심축을 따라 돌출된 모서리를 가질 수 있다.In one embodiment, in a plan view, the first protruding electrode and the second protruding electrode may have corners protruding along a central axis.

일 실시예에서, 상기 제1돌출전극의 끝단 및 상기 제2돌출전극의 끝단은 원형 또는 타원형 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, an end of the first protruding electrode and an end of the second protruding electrode may have a circular or elliptical shape.

일 실시예에서, 상기 제1돌출홈 및 상기 제2돌출홈은 복수 개 구비될 수 있다.In one embodiment, the first protrusion groove and the second protrusion groove may be provided in plurality.

일 실시예에서, 광전도 반도체 스위치는 복수의 상기 제1돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제1전극과 일체로 구비되는 복수의 제1돌출전극 및 복수의 상기 제2돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제2전극과 일체로 구비되는 복수의 제2돌출전극을 더 포함하고, 상기 복수의 제1돌출전극과 상기 복수의 제2돌출전극은 중심축을 공유하는 복수의 돌출전극 쌍을 이룰 수 있다.In one embodiment, the photoconductive semiconductor switch is disposed to bury a plurality of the first protruding grooves, and disposed to bury a plurality of first protruding electrodes and a plurality of second protruding grooves integrally provided with the first electrode. and further comprising a plurality of second protruding electrodes integrally provided with the second electrode, wherein the plurality of first protruding electrodes and the plurality of second protruding electrodes may form a plurality of protruding electrode pairs sharing a central axis. there is.

일 실시예에서, 상기 광원은 복수의 선형 레이저 광을 방출하고, 상기 광학계는 상기 복수의 선형 레이저 광 각각이 상기 복수의 돌출전극 쌍에 대응하도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the light source may emit a plurality of linear laser lights, and the optical system may be configured such that each of the plurality of linear laser lights corresponds to the plurality of electrode pairs.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전류 필라멘트를 분산된 경로로 유도하여 수명이 증가된 광전도 반도체 스위치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention made as described above, it is possible to implement a photoconductive semiconductor switch with increased lifespan by inducing a current filament into a distributed path. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전도 반도체 스위치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 평면도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예들에 따른 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 평면도들이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전도 반도체 스위치를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 평면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a photoconductive semiconductor switch according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor substrate including a photoconductive semiconductor switch according to an embodiment of the present invention.
3a to 3c are plan views schematically showing a semiconductor substrate including a photoconductive semiconductor switch according to embodiments of the present invention.
4a to 4c are plan views schematically showing a semiconductor substrate including a photoconductive semiconductor switch according to embodiments of the present invention.
Figure 5a is a perspective view schematically showing a photoconductive semiconductor switch according to an embodiment of the present invention, Figure 5b is a plan view schematically showing a semiconductor substrate including a photoconductive semiconductor switch shown in Figure 5a.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In this specification, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In this specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In this specification, terms such as include or have mean that features or elements described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or elements may be added.

본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. In this specification, when a part such as a film, region, component, etc. is said to be on or on another part, not only when it is directly above the other part, but also when another film, region, component, etc. is interposed therebetween. include

본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우, 또는/및 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우, 및/또는 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우를 나타낸다. In this specification, when films, regions, components, etc. are connected, when films, regions, and components are directly connected, or/and other films, regions, and components are interposed between the films, regions, and components. Including cases of indirect connection. For example, when a film, region, component, etc. is electrically connected in this specification, when a film, region, component, etc. is directly electrically connected, and/or another film, region, component, etc. is interposed therebetween. This indicates an indirect electrical connection.

본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.In this specification, "A and/or B" represents the case of A, B, or A and B. And, "at least one of A and B" represents the case of A, B, or A and B.

본 명세서에서 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.In this specification, the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to three axes on the Cartesian coordinate system, and may be interpreted in a broad sense including them. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

본 명세서에서 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. In this specification, when an embodiment is otherwise embodied, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전도 반도체 스위치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a photoconductive semiconductor switch according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광전도 반도체 스위치는 반도체 기판(100), 제1전극(110), 제2전극(120), 광원(210) 및 광학계(220)를 포함할 수 있다.1, a photoconductive semiconductor switch according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate 100, a first electrode 110, a second electrode 120, a light source 210 and an optical system 220. can do.

반도체 기판(100)은 반절연(semi-insulating) Ⅲ-Ⅴ족계 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 반도체 기판(100)은 비소화갈륨(GaAs) 또는 인화인듐(InP)을 포함할 수 있다. 반도체 기판(100)은 (암)저항(dark resistivity)이 약 107

Figure 112022124787041-pat00003
이고, 전하 이동도(carrier mobility)가 약 5 내지 8,000
Figure 112022124787041-pat00004
일 수 있다.The semiconductor substrate 100 may include a semi-insulating III-V group semiconductor material. For example, the semiconductor substrate 100 may include gallium arsenide (GaAs) or indium phosphide (InP). The semiconductor substrate 100 has a (dark) resistivity of about 10 7
Figure 112022124787041-pat00003
And, the charge mobility (carrier mobility) is about 5 to 8,000
Figure 112022124787041-pat00004
can be

반도체 기판(100)은 양 끝단에 마주하여 배치되는 제1그루브(GR1) 및 제2그루브(GR2)를 포함할 수 있다. 제1그루브(GR1) 및 제2그루브(GR2)는 반도체 기판(100)의 일부분을 제거하여 형성되는 오목한 부분일 수 있다. 예컨대, 반도체 기판(100)은 제1그루브(GR1)의 하부에서 제1두께(t1)를 가질 수 있다. 제1그루브(GR1)가 반도체 기판(100)의 두께 방향으로 제2두께(t2)를 가질 때, 제1그루브(GR1) 및 제2그루브(GR2)와 비중첩하는 반도체 기판(100)의 두께는 제1두께(t1)와 제2두께(t2)의 합과 같을 수 있다.The semiconductor substrate 100 may include a first groove GR1 and a second groove GR2 disposed to face each other at both ends. The first groove GR1 and the second groove GR2 may be concave portions formed by removing a portion of the semiconductor substrate 100 . For example, the semiconductor substrate 100 may have a first thickness t1 below the first groove GR1. When the first groove GR1 has a second thickness t2 in the thickness direction of the semiconductor substrate 100, the thickness of the semiconductor substrate 100 does not overlap with the first groove GR1 and the second groove GR2. may be equal to the sum of the first thickness t1 and the second thickness t2.

평면도 상에서 제1그루브(GR1) 및 제2그루브(GR2)는 사각형 형상을 가질 수 있다. 본 명세서에서 "평면도 상에서 A가 B 형상을 갖는다"는 것은 반도체 기판(100)의 상면에서 대략 수직 방향(z축 방향)으로 떨어진 위치에서 바라볼 때, 반도체 기판(100)과 평행한 평면(예컨대, xy 평면)에 투영된 A가 B 형상을 갖는다는 것을 나타낸다.In a plan view, the first groove GR1 and the second groove GR2 may have a rectangular shape. In this specification, "A has a B shape on a plan view" means a plane parallel to the semiconductor substrate 100 (e.g., , xy plane) indicates that A projected onto B has shape B.

일부 실시예에서, 제1그루브(GR1) 및 제2그루브(GR2)는 모서리가 모따기된 사각형 형상 또는 모서리가 라운드진 사각형 형상을 가질 수 있다.In some embodiments, the first groove GR1 and the second groove GR2 may have a rectangular shape with chamfered corners or a rectangular shape with rounded corners.

제1그루브(GR1)을 매립하도록 제1전극(110)이 배치되고, 제2그루브(GR2)를 매립하도록 제2전극(120)이 배치될 수 있다. 예컨대, 제1전극(110)은 제1그루브(GR1)의 바닥면 및 측면에서 반도체 기판(100)과 접촉할 수 있다. 마찬가지로, 제2전극(120)은 제2그루브(GR2)의 바닥면 및 측면에서 반도체 기판(100)과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 제1전극(110)의 상면 및 제2전극(120)의 상면의 레벨과 반도체 기판(100)의 상면의 레벨은 동일할 수 있다.The first electrode 110 may be disposed to fill the first groove GR1, and the second electrode 120 may be disposed to fill the second groove GR2. For example, the first electrode 110 may contact the semiconductor substrate 100 at the bottom and side surfaces of the first groove GR1. Similarly, the second electrode 120 may contact the semiconductor substrate 100 at the bottom and side surfaces of the second groove GR2 . In one embodiment, the level of the top surface of the first electrode 110 and the top surface of the second electrode 120 may be the same as that of the top surface of the semiconductor substrate 100 .

제1전극(110) 및 제2전극(120)은 금(Au) 기반의 합금 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1전극(110) 및 제2전극(120)은 게르마늄(Ge), 금(Au), 니켈(Ni) 및 금(Au)을 순차 적층 후 어닐링하여 형성될 수 있다. 다른 일 실시예에서, 제1전극(110) 및 제2전극(120)은 게르마늄(Ge), 니켈(Ni) 및 금(Au)을 순차 적층한 후 어닐링하여 형성될 수 있다. 제1전극(110) 및 제2전극(120)은 어닐링 공정을 통하여 반도체 기판(100)과 옴 접촉을 형성할 수 있다.The first electrode 110 and the second electrode 120 may include a gold (Au)-based alloy material. In one embodiment, the first electrode 110 and the second electrode 120 may be formed by sequentially depositing germanium (Ge), gold (Au), nickel (Ni), and gold (Au) and then annealing. In another embodiment, the first electrode 110 and the second electrode 120 may be formed by sequentially stacking germanium (Ge), nickel (Ni), and gold (Au) and then annealing them. The first electrode 110 and the second electrode 120 may form an ohmic contact with the semiconductor substrate 100 through an annealing process.

반도체 기판(100) 상부에는 광원(210)이 배치될 수 있다. 광원(210)은 반도체 기판(100)의 상면을 향하여 광 펄스를 방출할 수 있다. 광원(210)은 일반적인 가우시안 광 분포를 갖는 광 펄스 또는 라인 빔 형태의 광 펄스를 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 광원(210)은 바형(bar-type)의 레이저 발광 다이오드가 복수 개 적층된 스택 구조를 가질 수 있다. 이러한 경우, 광원(210)은 복수의 라인 빔 형태의 광 펄스를 방출할 수 있다.A light source 210 may be disposed on the semiconductor substrate 100 . The light source 210 may emit light pulses toward the upper surface of the semiconductor substrate 100 . The light source 210 may emit a light pulse having a general Gaussian light distribution or a light pulse in the form of a line beam. In one embodiment, the light source 210 may have a stack structure in which a plurality of bar-type laser light emitting diodes are stacked. In this case, the light source 210 may emit light pulses in the form of a plurality of line beams.

반도체 기판(100)과 광원(210) 사이에는 광학계(220)가 배치될 수 있다. 광학계(220)은 광원(210)이 방출하는 광 펄스를 원하는 형상으로 변형하기 위한 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 광원(210)이 방출하는 광이 일반적인 가우시안 광 분포를 갖더라도, 광학계(220)을 투과하며 적어도 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에서는 균일한 광 분포를 가지도록 변형될 수 있다. 광학계(220)는 다양한 변형이 가능하며, 일부 실시예에서는 생략될 수도 있다.An optical system 220 may be disposed between the semiconductor substrate 100 and the light source 210 . The optical system 220 may include at least one lens for transforming the light pulse emitted from the light source 210 into a desired shape. In one embodiment, even if the light emitted from the light source 210 has a general Gaussian light distribution, it transmits through the optical system 220 and has a uniform light distribution between at least the first electrode 110 and the second electrode 120. can be modified to have The optical system 220 may be modified in various ways, and may be omitted in some embodiments.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1전극(110) 및 제2전극(120)은 반도체 기판(100)에 매립되므로, 제1그루브(GR1)의 바닥면과 측면 및 제2그루브(GR2)의 바닥면과 측면에서 반도체 기판(100)과 접촉할 수 있다. 따라서, 광원(210)이 광을 방출하고, 제1전극(110) 및 제2전극(120) 사이에 전압이 인가되었을 때, 형성되는 전류 필라멘트는 반도체 기판(100)의 두께 방향으로 분산될 수 있다. 따라서, 제1전극(110) 및 제2전극(120)의 경계 및 반도체 기판(100)의 표면에서 일어나는 급작스러운 전류 변화로 인한 열화 현상을 감소시키거나 방지하여, 광전도 반도체 스위치의 수명을 향상시킬 수 있다.Since the first electrode 110 and the second electrode 120 according to an embodiment of the present invention are buried in the semiconductor substrate 100, the bottom and side surfaces of the first groove GR1 and the second groove GR2 are A bottom surface and a side surface may contact the semiconductor substrate 100 . Therefore, when the light source 210 emits light and a voltage is applied between the first electrode 110 and the second electrode 120, the formed current filament may be dispersed in the thickness direction of the semiconductor substrate 100. there is. Therefore, the deterioration phenomenon due to the sudden current change occurring at the boundary between the first electrode 110 and the second electrode 120 and the surface of the semiconductor substrate 100 is reduced or prevented, thereby improving the lifespan of the photoconductive semiconductor switch. can make it

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 평면도들이다.Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor substrate including a photoconductive semiconductor switch according to an embodiment of the present invention, Figures 3a to 3c is a semiconductor including a photoconductive semiconductor switch according to embodiments of the present invention These are plan views schematically showing the substrate.

도 2, 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 반도체 기판(100)은 제1그루브(GR1) 및 제1그루브(GR1)과 마주하여 배치되는 제2그루브(GR2)를 가질 수 있다. 제1그루브(GR1)은 제2그루브(GR2) 방향으로 연장되며, 제1그루브(GR1)의 내측 경계로부터 돌출되는 제1돌출홈(GR1p)을 갖고, 제2그루브(GR2)는 제1그루브(GR1) 방향으로 연장되며, 제2그루브(GR2)의 내측 경계로부터 돌출되는 제2돌출홈(GR2p)을 가질 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3A to 3C , the semiconductor substrate 100 may have a first groove GR1 and a second groove GR2 disposed to face the first groove GR1. The first groove GR1 extends in the direction of the second groove GR2 and has a first protruding groove GR1p protruding from the inner boundary of the first groove GR1, and the second groove GR2 is the first groove. It may have a second protruding groove GR2p extending in the direction GR1 and protruding from an inner boundary of the second groove GR2.

일 실시예에서, 제1그루브(GR1) 및 제1돌출홈(GR1p)은 반도체 기판(100)의 중심을 기준으로 제2그루브(GR2) 및 제2돌출홈(GR2p)과 대칭을 이룰 수 있다. 일 실시예에서, 제1돌출홈(GR1p)의 중심을 지나는 중심축은 제2돌출홈(GR2p)의 중심을 지나는 중심축과 일치할 수 있다. 다시 말해, 제1돌출홈(GR1p)와 제2돌출홈(GR2p)은 중심축(AX)을 공유할 수 있다.In an exemplary embodiment, the first groove GR1 and the first protruding groove GR1p may be symmetrical with the second groove GR2 and the second protruding groove GR2p with respect to the center of the semiconductor substrate 100 . . In one embodiment, a central axis passing through the center of the first protruding groove GR1p may coincide with a central axis passing through the center of the second protruding groove GR2p. In other words, the first protrusion groove GR1p and the second protrusion groove GR2p may share the central axis AX.

제1돌출홈(GR1p)은 반도체 기판(100)의 두께 방향으로 제1그루브(GR1)의 두께와 동일한 제2두께(t2)를 가질 수 있다. 마찬가지로, 제2돌출홈(GR2p)은 반도체 기판(100)의 두께 방향으로 제2그루브(GR2)의 두께와 동일한 제2두께(t2)를 가질 수 있다.The first protrusion groove GR1p may have the same second thickness t2 as the thickness of the first groove GR1 in the thickness direction of the semiconductor substrate 100 . Similarly, the second protrusion groove GR2p may have the same second thickness t2 as the thickness of the second groove GR2 in the thickness direction of the semiconductor substrate 100 .

제1돌출홈(GR1p)를 매립하도록 제1돌출전극(130)이 배치되고, 제2돌출홈(GR2p)을 매립하도록 제2돌출전극(140)이 배치될 수 있다. 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 금(Au) 기반의 합금 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1돌출전극(130)및 제2돌출전극(140)은 게르마늄(Ge), 금(Au), 니켈(Ni) 및 금(Au)을 순차 적층 후 어닐링하여 형성될 수 있다. 다른 일 실시예에서, 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 게르마늄(Ge), 니켈(Ni) 및 금(Au)을 순차 적층한 후 어닐링하여 형성될 수 있다. 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 어닐링 공정을 통하여 반도체 기판(100)과 옴 접촉을 형성할 수 있다. The first protruding electrode 130 may be disposed to fill the first protruding groove GR1p, and the second protruding electrode 140 may be disposed to fill the second protruding groove GR2p. The first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 may include a gold (Au)-based alloy material. In one embodiment, the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 may be formed by sequentially depositing germanium (Ge), gold (Au), nickel (Ni), and gold (Au) and then annealing. . In another embodiment, the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 may be formed by sequentially stacking germanium (Ge), nickel (Ni), and gold (Au) and then annealing them. The first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 may form an ohmic contact with the semiconductor substrate 100 through an annealing process.

제1돌출전극(130)은 제1전극(110)과 동일한 공정을 통하여 형성되고, 제2돌출전극(140)은 제2전극(120)과 동일한 공정을 통하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1돌출전극(130)은 제1전극(110)과 일체(一體)로 형성되고, 제2돌출전극(140)은 제2전극(120)과 일체로 형성될 수 있다.The first protruding electrode 130 may be formed through the same process as the first electrode 110 , and the second protruding electrode 140 may be formed through the same process as the second electrode 120 . In one embodiment, the first protruding electrode 130 may be integrally formed with the first electrode 110 , and the second protruding electrode 140 may be integrally formed with the second electrode 120 .

제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 전극 사이의 거리를 좁혀 전류 필라멘트를 원하는 경로로 유도할 수 있다. 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 반도체 기판(100)에 매립되므로, 제1돌출홈(GR1p)의 바닥면과 측면, 제2돌출홈(GR2p)의 바닥면과 측면에서 반도체 기판(100)과 접촉할 수 있다. 따라서, 광원(210)이 광을 방출하고, 제1전극(110) 및 제2전극(120) 사이에 전압이 인가되었을 때, 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140)사이에서 형성되는 전류 필라멘트는 반도체 기판(100)의 두께 방향으로 분산될 수 있다.The first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 narrow the distance between the electrodes to guide the current filament to a desired path. Since the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 are buried in the semiconductor substrate 100, the bottom surface and side surface of the first protruding groove GR1p and the bottom surface and side surface of the second protruding groove GR2p may contact the semiconductor substrate 100. Therefore, when the light source 210 emits light and a voltage is applied between the first electrode 110 and the second electrode 120, a voltage is generated between the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140. The formed current filaments may be distributed in the thickness direction of the semiconductor substrate 100 .

평면도 상에서 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 사각형 형상을 가질 수 있다. 도 3a에는 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)이 모서리가 직각인 사각형 형상을 갖는 것을 도시하고 있으나, 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 모서리가 모따기되거나, 모서리가 라운드진 사각형 형상을 가질 수도 있다.In a plan view, the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 may have a rectangular shape. Although FIG. 3A shows that the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 have a rectangular shape with right angle corners, the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 have corners. It may be chamfered or may have a rectangular shape with rounded corners.

다른 일 실시예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 평면도 상에서 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140)은 중심축을 따라 돌출된 모서리를 가질 수 있다. 예컨대, 제1돌출전극(130)은 제2전극(120) 방향으로 뾰족하게 돌출된 삼각형 형상의 끝단을 가질 수 있고, 제2돌출전극(140)은 제1전극(110) 방향으로 뾰족하게 돌출된 삼각형 형상의 끝단을 가질 수 있다.In another embodiment, as shown in FIG. 3B , in a plan view, the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 may have corners protruding along the central axis. For example, the first protruding electrode 130 may have a triangular tip protruding sharply in the direction of the second electrode 120, and the second protruding electrode 140 protrudes sharply in the direction of the first electrode 110. may have a triangular shaped end.

또 다른 일 실시예에서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 평면도 상에서 제1돌출전극(130)의 끝단 및 제2돌출전극(140)의 끝단은 타원형 또는 원형 형상을 가질 수 있다. 제1돌출전극(130)의 끝단과 제2돌출전극(140)의 끝단이 타원형 또는 원형 형상을 갖는 경우, 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140) 사이로 전류 필라멘트의 경로를 유도하면서도, 지나치게 좁은 영역으로 전류 필라멘트가 밀집하는 전류 쏠림 현상을 감소시킬 수 있다.In another embodiment, as shown in FIG. 3C , the ends of the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 may have an elliptical or circular shape in a plan view. When the end of the first protruding electrode 130 and the end of the second protruding electrode 140 have an elliptical or circular shape, a path of a current filament is induced between the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140. However, it is possible to reduce a current drifting phenomenon in which current filaments are concentrated in an excessively narrow area.

일 실시예에서, 광원(210, 도 1 참조) 및 광학계(220, 도 1 참조)는 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140) 사이의 영역에 광을 조사할 수 있다. 예컨대, 광원(210)은 라인 빔 형태의 광을 방출하고, 광학계(220)은 방출된 광이 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140)의 중심축을 따라 반도체 기판(100)의 상면에 입사하도록 광의 경로를 변경 수 있다.In one embodiment, the light source 210 (see FIG. 1 ) and the optical system 220 (see FIG. 1 ) may radiate light to an area between the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 . For example, the light source 210 emits light in the form of a line beam, and the optical system 220 directs the emitted light to the surface of the semiconductor substrate 100 along the central axes of the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140. A path of light may be changed to be incident on the upper surface.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예들에 따른 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 평면도들이다.4a to 4c are plan views schematically showing a semiconductor substrate including a photoconductive semiconductor switch according to embodiments of the present invention.

도 4a 및 도 4c를 참조하면, 일부 실시예들에서 광전도 반도체 스위치는 복수의 제1돌출전극(130)들 및 제2돌출전극(140)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 반도체 기판(100)은 양 끝단에 제1그루브(GR1) 및 제1그루브(GR1)과 마주하여 배치되는 제2그루브(GR2)를 가질 수 있다. 제1그루브(GR1)은 제2그루브(GR2) 방향으로 연장되어 돌출되는 복수의 제1돌출홈들을 갖고, 제2그루브(GR2)는 제1그루브(GR1) 방향으로 연장되어 돌출되는 복수의 제2돌출홈들을 가질 수 있다.Referring to Figures 4a and 4c, in some embodiments, the photoconductive semiconductor switch may include a plurality of first protruding electrodes 130 and second protruding electrodes 140. For example, the semiconductor substrate 100 may have a first groove GR1 and a second groove GR2 disposed to face the first groove GR1 at both ends. The first groove GR1 has a plurality of first protruding grooves extending and protruding in the direction of the second groove GR2, and the second groove GR2 has a plurality of first protruding grooves extending and protruding in the direction of the first groove GR1. It may have 2 protruding grooves.

제1그루브(GR1)을 매립하도록 제1전극(110)이 배치되고, 제2그루브(GR2)를 매립하도록 제2전극(120)이 배치될 수 있다. 제1돌출전극(130)들은 복수의 제1돌출홈들을 매립하며, 제1전극(110)과 일체로 구비되고, 제2돌출전극(140)들은 복수의 제2돌출홈들을 매립하며, 제2전극(120)과 일체로 구비될 수 있다.The first electrode 110 may be disposed to fill the first groove GR1, and the second electrode 120 may be disposed to fill the second groove GR2. The first protruding electrodes 130 fill a plurality of first protruding grooves and are integrally provided with the first electrode 110, and the second protruding electrodes 140 fill a plurality of second protruding grooves, It may be integrally provided with the electrode 120 .

일 실시예에서, 마주하여 배치되는 제1돌출전극(130)들과 제2돌출전극(140)들은 중심축을 공유하는 복수의 돌출전극 쌍을 이룰 수 있다. 예컨대, 제1돌출전극(130)은 제1-1돌출전극(131), 제1-2돌출전극(132) 및 제1-3돌출전극(133)을 포함하고, 제2돌출전극(140)은 제2-1돌출전극(141), 제2-2돌출전극(142) 및 제2-3돌출전극(143)을 포함할 수 있다. 제1-1돌출전극(131)과 제2-1돌출전극(141)은 마주하여 배치되며, 제1중심축(AX1)을 공유할 수 있다. 제1-2돌출전극(132)과 제2-2돌출전극(142)은 마주하여 배치되며 제2중심축(AX2)을 공유할 수 있다. 제1-3돌출전극(133)과 제2-3돌출전극(143)은 마주하여 배치되며 제3중심축(AX3)을 공유할 수 있다.In one embodiment, the first protruding electrodes 130 and the second protruding electrodes 140 disposed facing each other may form a plurality of protruding electrode pairs sharing a central axis. For example, the first protruding electrode 130 includes the 1-1 protruding electrode 131, the 1-2 protruding electrode 132, and the 1-3 protruding electrode 133, and the second protruding electrode 140 may include a 2-1st protruding electrode 141 , a 2-2nd protruding electrode 142 , and a 2-3rd protruding electrode 143 . The 1-1st protruding electrode 131 and the 2-1st protruding electrode 141 are disposed facing each other and may share a first central axis AX1. The 1-2nd protruding electrode 132 and the 2-2nd protruding electrode 142 are disposed facing each other and may share the second central axis AX2. The 1-3 protruding electrode 133 and the 2-3 protruding electrode 143 are disposed facing each other and may share a third central axis AX3.

일 실시예에서, 도 4a에 도시되는 바와 같이, 평면도 상에서 제1돌출전극(130)들 및 제2돌출전극(140)들은 사각형 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제1돌출전극(130)들 및 제2돌출전극(140)들은 모서리가 모따기되거나, 모서리가 라운드진 사격형 형상을 가질 수도 있다.In one embodiment, as shown in FIG. 4A , the first protruding electrodes 130 and the second protruding electrodes 140 may have a rectangular shape in a plan view. In one embodiment, the first protruding electrodes 130 and the second protruding electrodes 140 may have a rectangular shape with chamfered corners or rounded corners.

일 실시예에서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 평면도 상에서 제1돌출전극(130)들 및 제2돌출전극(140)들은 중심축을 따라 돌출된 모서리를 가질 수 있다. 예컨대, 제1-1돌출전극(131)은 제2전극(120) 방향으로 뾰족하게 돌출된 삼각형 형상의 끝단을 가질 수 있다. 마찬가지로 제2-1돌출전극(141)은 제1전극(110) 방향으로 뾰족하게 돌출된 삼각형 형상의 끝단을 가질 수 있다. 제1-1돌출전극(131)의 끝단의 모서리점과 제2-1돌출전극(141)의 끝단의 모서리점은 제1중심축(AX1) 상에 위치할 수 있다.In one embodiment, as shown in FIG. 4B , in a plan view, the first protruding electrodes 130 and the second protruding electrodes 140 may have corners protruding along the central axis. For example, the 1-1st protruding electrode 131 may have a triangular tip protruding sharply in the direction of the second electrode 120 . Likewise, the 2-1st protruding electrode 141 may have a triangular-shaped end protruding sharply in the direction of the first electrode 110 . The corner point of the end of the 1-1st protrusion electrode 131 and the corner point of the end of the 2-1st protrusion electrode 141 may be located on the first central axis AX1.

일 실시예에서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 평면도 상에서 제1돌출전극(130)들의 끝단 및 제2돌출전극(140)들의 끝단은 타원형 또는 원형 형상을 가질 수 있다. 제1돌출전극(130)들의 끝단과 제2돌출전극(140)들의 끝단이 타원형 또는 원형 형상을 갖는 경우, 마주하는 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140) 쌍의 사이로 전류 필라멘트의 경로를 유도하면서도, 지나치게 좁은 영역으로 전류 필라멘트가 밀집하는 전류 쏠림 현상을 감소시킬 수 있다.In one embodiment, as shown in FIG. 4C , ends of the first protruding electrodes 130 and ends of the second protruding electrodes 140 may have an elliptical or circular shape in a plan view. When the ends of the first protruding electrodes 130 and the ends of the second protruding electrodes 140 have an elliptical or circular shape, a current filament is passed between the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode 140 pair facing each other. It is possible to reduce a current drifting phenomenon in which current filaments are concentrated in an excessively narrow area while inducing a path of .

마주하는 제1돌출전극(130) 및 제2돌출전극(140) 쌍을 복수 개 구비하는 경우, 유도되는 전류 필라멘트의 수를 증가시켜, 하나의 전류 필라멘트를 통하여 흐르는 전류의 크기를 감소시킬 수 있다. 따라서, 광전도 반도체 스위치의 열화현상을 감소시키거나 방지할 수 있다.In the case of having a plurality of pairs of first protruding electrodes 130 and second protruding electrodes 140 facing each other, the number of induced current filaments can be increased to reduce the magnitude of current flowing through one current filament. . Therefore, it is possible to reduce or prevent deterioration of the photoconductive semiconductor switch.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전도 반도체 스위치를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 광전도 반도체 스위치가 포함하는 반도체 기판을 개략적으로 도시하는 평면도이다.Figure 5a is a perspective view schematically showing a photoconductive semiconductor switch according to an embodiment of the present invention, Figure 5b is a plan view schematically showing a semiconductor substrate including a photoconductive semiconductor switch shown in Figure 5a.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 광전도 반도체 스위치는 반도체 기판(100), 제1전극(110), 제2전극(120), 제1돌출전극(130)들, 제2돌출전극(140)들, 광원(210) 및 광학계(220)을 포함할 수 있다.5A and 5B, the photoconductive semiconductor switch includes a semiconductor substrate 100, a first electrode 110, a second electrode 120, first protruding electrodes 130, and a second protruding electrode 140. field, the light source 210 and the optical system 220 may be included.

반도체 기판(100)은 양 끝단에서 마주하여 배치되는 제1그루브(GR1) 및 제2그루브(GR2)를 포함할 수 있다. 제1그루브(GR1)은 제2그루브(GR2) 방향으로 연장되어 돌출되는 복수의 제1돌출홈들을 포함하고, 제2그루브(GR2)는 제1그루브(GR1)방향으로 연장되어 돌출되는 복수의 제2돌출홈들을 포함할 수 있다.The semiconductor substrate 100 may include a first groove GR1 and a second groove GR2 disposed to face each other at both ends. The first groove GR1 includes a plurality of first protruding grooves extending in the direction of the second groove GR2 and protruding, and the second groove GR2 includes a plurality of protruding grooves extending in the direction of the first groove GR1. It may include second protruding grooves.

제1그루브(GR1)을 매립하는 제1전극(110)이 배치되고, 제2그루브(GR2)를 매립하는 제2전극(120)이 배치될 수 있다. 제1돌출전극(130)들은 복수의 제1돌출홈들을 매립하며, 제1전극(110)과 일체로 구비될 수 있다. 제2돌출전극(140)들은 복수의 제2돌출홈들을 매립하며 제2전극(120)과 일체로 구비될 수 있다.A first electrode 110 filling the first groove GR1 may be disposed, and a second electrode 120 filling the second groove GR2 may be disposed. The first protruding electrodes 130 bury a plurality of first protruding grooves and may be integrally provided with the first electrode 110 . The second protruding electrodes 140 bury a plurality of second protruding grooves and may be integrally provided with the second electrode 120 .

복수의 제1돌출전극(130)들 중 어느 하나와, 복수의 제2돌출전극(140)들 중 어느 하나는 중심축을 공유하는 돌출전극 쌍을 이룰 수 있다. 예컨대, 제1-1돌출전극(131)과 제2-1돌출전극(141)은 중심축을 공유하고, 제1-2돌출전극(132)과 제2-2돌출전극(142)은 중심축을 공유하고, 제1-3돌출전극(133)과 제2-3돌출전극(143)은 중심축을 공유할 수 있다. 각각의 돌출전극 쌍들은 서로 이격하여 배치될 수 있다.Any one of the plurality of first protruding electrodes 130 and any one of the plurality of second protruding electrodes 140 may form a protruding electrode pair sharing a central axis. For example, the 1-1st protruding electrode 131 and the 2-1st protruding electrode 141 share a central axis, and the 1-2nd protruding electrode 132 and the 2-2nd protruding electrode 142 share a central axis. And, the 1-3 protruding electrode 133 and the 2-3 protruding electrode 143 may share a central axis. Each protruding electrode pair may be spaced apart from each other.

광원(210)은 돌출전극 쌍의 중심축과 중첩하도록 보다 정확하게 광을 조사하기 위하여, 레이저 다이오드가 복수 개 적층된 스택 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140) 쌍이 3 쌍 구비된 경우, 광원(210)은 3개의 바형 발광 다이오드가 적층된 스택 구조를 가질 수 있다. 광원(210)은 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140) 쌍의 수와 동일하거나 유사한 수의 라인 빔 형태의 광 펄스를 방출할 수 있다.The light source 210 may have a stack structure in which a plurality of laser diodes are stacked in order to more accurately irradiate light so as to overlap the central axis of the protruding electrode pair. For example, when three pairs of first protruding electrodes 130 and second protruding electrodes 140 are provided, the light source 210 may have a stack structure in which three bar-shaped light emitting diodes are stacked. The light source 210 may emit light pulses in the form of line beams equal to or similar to the number of pairs of first protruding electrodes 130 and second protruding electrodes 140 .

광원(210)이 방출하는 라인 빔의 경로를 변경하여, 각각의 라인 빔이 제1돌출전극(130)과 제2돌출전극(140) 쌍이 공유하는 중심축과 일치하거나 중첩하도록 광학계(220)를 구성할 수 있다. 예컨대, 제1-1돌출전극(131)과 제2-1돌출전극(141) 쌍 사이에 조사되는 제1라인빔(L1)은 제1-1돌출전극(131)과 제2-1돌출전극(141)이 공유하는 중심축과 일치하거나 중첩할 수 있다. 제1-2돌출전극(132)과 제2-2돌출전극(142) 쌍 사이에 조사되는 제2라인빔(L2)은 제1-2돌출전극(132)과 제2-2돌출전극(142)이 공유하는 중심축과 일치하거나 중첩할 수 있다. 제1-3돌출전극(133)과 제2-3돌출전극(143) 쌍 사이에 조사되는 제3라인빔(L3)은 제1-3돌출전극(133)과 제2-3돌출전극(143)이 공유하는 중심축과 일치하거나 중첩할 수 있다.The optical system 220 is configured so that each line beam coincides with or overlaps the central axis shared by the first protruding electrode 130 and the second protruding electrode pair 140 by changing the path of the line beam emitted from the light source 210. can be configured. For example, the first line beam L1 irradiated between the pair of the 1-1 protruding electrode 131 and the 2-1 protruding electrode 141 is the 1-1 protruding electrode 131 and the 2-1 protruding electrode. (141) may coincide with or overlap the central axis shared by The second line beam L2 irradiated between the pair of the 1-2 protruding electrode 132 and the 2-2 protruding electrode 142 is the first-2 protruding electrode 132 and the 2-2 protruding electrode 142 ) may coincide with or overlap the central axis they share. The third line beam L3 irradiated between the 1-3 protruding electrode 133 and the 2-3 protruding electrode 143 pair is the 1-3 protruding electrode 133 and the 2-3 protruding electrode 143 ) may coincide with or overlap the central axis they share.

이와 같이 복수의 라인 빔을 방출하는 광원(210)을 이용하여, 다중 전류 필라멘트를 유도할 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1라인빔(L1)이 조사된 제1-1돌출전극(131)과 제2-1돌출전극(141) 사이에는 제1필라멘트(F1)가 형성될 수 있다. 제2라인빔(L2)이 조사된 제1-2돌출전극(132)과 제2-2돌출전극(142) 사이에는 제2필라멘트(F2)가 형성될 수 있다. 제3라인빔(L3)이 조사된 제1-3돌출전극(133)과 제2-3돌출전극(143) 사이에는 제3필라멘트(F3)가 형성될 수 있다. 전류 필라멘트의 수가 증가함에 따라, 각 필라멘트에 흐르는 전류의 크기가 감소하여, 광전도 반도체 스위치의 수명 연장을 기대할 수 있다. In this way, multiple current filaments may be induced using the light source 210 emitting a plurality of line beams. As shown in FIG. 5B, a first filament F1 may be formed between the 1-1st protruding electrode 131 and the 2-1st protruding electrode 141 irradiated with the first line beam L1. . A second filament F2 may be formed between the 1-2 protruding electrode 132 and the 2-2 protruding electrode 142 irradiated with the second line beam L2 . A third filament F3 may be formed between the 1-3 protruding electrodes 133 and the 2-3 protruding electrodes 143 irradiated with the third line beam L3. As the number of current filaments increases, the size of the current flowing through each filament decreases, so that the life span of the photoconductive semiconductor switch can be expected to be extended.

또한, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 광전도 반도체 스위치는 제1돌출전극(130)들 및 제2돌출전극(140)들이 반도체 기판(100)에 매립됨에 따라, 전류 필라멘트들이 반도체 기판(100)의 두께 방향으로도 분산될 수 있다. 따라서, 제1돌출전극(130)들의 경계, 제2돌출전극(140)들의 경계 및 반도체 기판(100)의 표면에서 일어나는 급작스러운 전류 변화로 인한 열화 현상을 감소시키거나 방지하여, 광전도 반도체 스위치의 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, in the photoconductive semiconductor switch according to some embodiments of the present invention, as the first protruding electrodes 130 and the second protruding electrodes 140 are buried in the semiconductor substrate 100, current filaments are transmitted to the semiconductor substrate 100. ) can also be dispersed in the thickness direction. Therefore, the photoconductive semiconductor switch reduces or prevents deterioration due to sudden current change occurring at the boundary of the first protruding electrodes 130, the boundary of the second protruding electrodes 140, and the surface of the semiconductor substrate 100. can improve the lifespan of

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 반도체 기판
110: 제1전극
120: 제2전극
130: 제1돌출전극
140: 제2돌출전극
GR1: 제1그루브
GR2: 제2그루브
GR1p: 제1돌출홈
GR2p: 제2돌출홈
210: 광원
220: 광학계100: semiconductor substrate
110: first electrode
120: second electrode
130: first protruding electrode
140: second protruding electrode
GR1: 1st groove
GR2: 2nd groove
GR1p: first protruding groove
GR2p: second protruding groove
210: light source
220: optical system

Claims (10)

광원;
상기 광원의 하부에 위치하고, 양 끝단에 마주하여 배치되며 제1돌출홈을 갖는 제1그루브 및 제2돌출홈을 갖는 제2그루브를 갖는, 반도체 기판;
상기 제1그루브를 매립하도록 배치되는 제1전극;
상기 제2그루브를 매립하도록 배치되는 제2전극;
상기 제1돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제1전극과 일체로 구비되는 제1돌출전극;
상기 제2돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제2전극과 일체로 구비되는 제2돌출전극; 및
상기 광원과 상기 반도체 기판 사이에 배치되는 광학계;를 포함하고,
상기 제1돌출홈은 상기 제1그루브로부터 상기 제2그루브 방향으로 연장되고, 상기 제2돌출홈은 상기 제1그루브로부터 상기 제1그루브 방향으로 연장되며, 상기 제1돌출홈과 중심축을 공유하는, 광전도 반도체 스위치.light source;
a semiconductor substrate located below the light source, disposed facing both ends, and having a first groove having a first protruding groove and a second groove having a second protruding groove;
a first electrode disposed to fill the first groove;
a second electrode disposed to fill the second groove;
a first protruding electrode disposed to fill the first protruding groove and integrally provided with the first electrode;
a second protruding electrode disposed to fill the second protruding groove and integrally provided with the second electrode; and
An optical system disposed between the light source and the semiconductor substrate;
The first protrusion groove extends from the first groove in a direction of the second groove, the second protrusion groove extends from the first groove in a direction of the first groove, and shares a central axis with the first protrusion groove. , photoconductive semiconductor switch. 제1항에 있어서,
평면도 상에서 상기 제1그루브 및 상기 제2그루브는 사각형 형상을 갖는, 광전도 반도체 스위치.According to claim 1,
In a plan view, the first groove and the second groove have a rectangular shape, a photoconductive semiconductor switch. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
평면도 상에서 상기 제1돌출전극 및 상기 제2돌출전극은 사각형 형상을 갖는, 광전도 반도체 스위치.According to claim 1,
In a plan view, the first protruding electrode and the second protruding electrode have a rectangular shape, a photoconductive semiconductor switch. 제1항에 있어서,
평면도 상에서 상기 제1돌출전극 및 상기 제2돌출전극은 중심축을 따라 돌출된 모서리를 갖는, 광전도 반도체 스위치.According to claim 1,
In a plan view, the first protruding electrode and the second protruding electrode have protruding corners along a central axis, a photoconductive semiconductor switch. 제1항에 있어서,
상기 제1돌출전극의 끝단 및 상기 제2돌출전극의 끝단은 원형 또는 타원형 형상을 갖는, 광전도 반도체 스위치.According to claim 1,
An end of the first protruding electrode and an end of the second protruding electrode have a circular or elliptical shape, a photoconductive semiconductor switch. 제1항에 있어서,
상기 제1돌출홈 및 상기 제2돌출홈은 복수 개 구비되는, 광전도 반도체 스위치.According to claim 1,
Wherein the first protruding groove and the second protruding groove is provided with a plurality of, photoconductive semiconductor switch. 제8항에 있어서,
복수의 상기 제1돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제1전극과 일체로 구비되는 복수의 제1돌출전극; 및
복수의 상기 제2돌출홈을 매립하도록 배치되고, 상기 제2전극과 일체로 구비되는 복수의 제2돌출전극;을 더 포함하고,
상기 복수의 제1돌출전극과 상기 복수의 제2돌출전극은 중심축을 공유하는 복수의 돌출전극 쌍을 이루는, 광전도 반도체 스위치.According to claim 8,
a plurality of first protruding electrodes disposed to fill the plurality of first protruding grooves and integrally provided with the first electrode; and
A plurality of second protruding electrodes disposed to fill the plurality of second protruding grooves and provided integrally with the second electrode;
The plurality of first protruding electrodes and the plurality of second protruding electrodes form a plurality of protruding electrode pairs sharing a central axis, a photoconductive semiconductor switch. 제9항에 있어서,
상기 광원은 복수의 선형 레이저 광을 방출하고,
상기 광학계는 상기 복수의 선형 레이저 광 각각이 상기 복수의 돌출전극 쌍에 대응하도록 구성되는, 광전도 반도체 스위치.According to claim 9,
The light source emits a plurality of linear laser lights;
The optical system is configured such that each of the plurality of linear laser lights corresponds to the plurality of protruding electrode pairs, the photoconductive semiconductor switch.
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