特開 2024-176284 光スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176284

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】光スイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/08 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

H01L31/08 H

H01L31/08 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094736

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川崎 泰介

【テーマコード（参考）】

5F149

【Ｆターム（参考）】

5F149AA17

5F149AB02

5F149AB07

5F149BA01

5F149FA04

5F149FA05

5F149HA01

5F149JA11

5F149LA01

5F149LA03

5F149XB15

5F149XB18

(57)【要約】

【課題】トリガー光が低強度であっても光スイッチが効率的に動作できること。
【解決手段】半導体基板１１と、半導体基板に設置された一対の電極１２Ａ、１２Ｂと、電極に接続されて一対の電極間に電位差を生じさせる電源１３とを有し、半導体基板は、半絶縁性半導体から構成されると共に、一側面にトリガー光１を内部に導入させるトリガー光導入面１４を備え、一対の電極に対応する内部には、トリガー光の通過によりキャリアが生成されて電気抵抗値が低下するキャリア生成領域１６が設けられた光スイッチにおいて、半導体基板１１は、一側面と対向する位置に、内部に導入されたトリガー光を全反射させる全反射面１５を備え、トリガー光導入面１４から半導体基板１１内に導入されて全反射面１５で全反射されるトリガー光１が、キャリア生成領域１６を複数回通過するよう構成されたものである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板と、この半導体基板に設置された一対の電極と、この電極に接続されて一対の前記電極間に電位差を生じさせる電源とを有し、
前記半導体基板は、半絶縁性半導体から構成されると共に、一側面にトリガー光を内部に導入させるトリガー光導入面を備え、一対の前記電極に対応する内部には、前記トリガー光の通過によりキャリアが生成されて電気抵抗値が低下するキャリア生成領域が設けられた光スイッチにおいて、
前記半導体基板は、前記一側面と対向する位置に、内部に導入された前記トリガー光を全反射させる全反射面を備え、
前記トリガー光導入面から前記半導体基板内に導入されて前記全反射面で全反射される前記トリガー光が、前記キャリア生成領域を複数回通過するよう構成されたことを特徴とする光スイッチ。

【請求項2】

前記全反射面は、半導体基板の表面または裏面に対して垂直な面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項3】

前記全反射面は、半導体基板の表面または裏面に対する垂直な面に対しトリガー光の臨界角以上の角度に設定されると共に、全反射した前記トリガー光が前記半導体基板の前記表面または前記裏面に臨界角以上の角度で入射する角度に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項4】

前記全反射面は、半導体基板の表面または裏面に対する垂直な面に対しトリガー光の臨界角以上の角度に設定されると共に、全反射した前記トリガー光が前記半導体基板の前記表面または前記裏面に臨界角以上の角度で入射し、且つ、前記半導体基板の前記表面または前記裏面で全反射した前記トリガー光が前記半導体基板のトリガー光導入面に臨界角以上の角度で入射する角度に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項5】

前記半導体基板は全反射面を複数備え、
前記トリガー光は、複数の前記全反射面の配置方向に所定の幅を有し、複数の前記全反射面に同時に入射して全反射するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項6】

前記トリガー光導入面が、トリガー光に対してブリュースター角に設定されると共に、前記トリガー光が、前記トリガー光導入面に対してｐ偏光であることを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項7】

前記トリガー光導入面には、トリガー光に対する反射防止コーティングが施されたことを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項8】

前記トリガー光は、半導体基板を構成する半絶縁性半導体のバンドギャップ波長の１倍より大きく且つ２倍以下の波長に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項9】

前記トリガー光は、半導体基板を構成する半絶縁性半導体のバンドギャップ波長の２倍より大きく且つ３倍以下の波長に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項10】

前記トリガー光は、パルスレーザー光を含むレーザー光であることを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項11】

前記トリガー光は、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｉ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂ：ＹＡＧレーザー、Ｙｂファイバーレーザー、半導体レーザー、フラッシュランプによる光、または発光ダイオードによる光であることを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【請求項12】

前記半導体基板を構成する半絶縁性半導体が、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはダイヤモンドであることを特徴とする請求項１に記載の光スイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、光を用いて回路を開閉する光スイッチに関する。

【背景技術】

【0002】

電気信号ではなく光によって回路を開閉する光スイッチは、電気制御よりも高速な応答、ノイズ対策、電気的なアイソレーション等、様々な用法に使用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－２０９２６９号公報

【特許文献2】特開２００５－１９１０７４号公報

【特許文献3】実開昭５８－１６６６２７号公報

【特許文献4】特開平７－２２６０３号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】F. Lacassie et. Al., “Two photon absorption in semi-insulating gallium arsenide photoconductive switch irradiated by a picosecond infrared laser”The European Physical Journal - Applied Physics , Volume 11 , Issue 3 , September 2000 , pp. 189 - 195

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には、半絶縁性半導体に、そのバンドギャップ波長よりも短い波長の光を入射すると価電子帯の電子が伝導帯に励起され、キャリアが注入されて電気抵抗値が低下する光伝導効果を使用した光伝導スイッチが開示されている。この光伝導スイッチは、高速なパルスレーザー光等をトリガー光として使用することで、電気信号制御の通常のスイッチング素子よりも高速な閉操作を行うことができ、また、半絶縁性半導体にて構成される基板の耐圧が高いことから高電圧化も可能である。

【0006】

一方、従来の光伝導スイッチでは、レーザー光が基板表面のみで吸収されるためキャリア数が制限され、電流を大きくすることや、電気抵抗値を十分に下げること等が困難である。これを解決する２光子吸収を利用した光伝導スイッチが、非特許文献１に提案されている。２光子吸収型の光伝導スイッチでは吸収長が長くなるため、励起光が半絶縁性半導体の基板に浸透し、キャリアが注入される領域が面ではなく体積になるため、大量のキャリアを注入することが可能になる。

【0007】

しかしながら、吸収長が長いことは同時に、入射光の大半が透過してしまうことに繋がり、光の利用効率が低下する。図７は、従来の２光子吸収型の光伝導スイッチ１００を示す。一対の正負の電極１０１Ａ、１０１Ｂが、半導体基板１０２に設置された構造を有する。一対の電極１０１Ａ、１０１Ｂは、電源１０３に接続され、この電源１０３により電極１０１Ａ、１０１Ｂ間に電圧差が印加される。トリガー光１０４が、半導体基板１０２の側面に設けられたトリガー光導入面１０５から入射すると、入射したトリガー光１０４は、半導体基板１０２のキャリア生成領域１０６を通過し、その一部がキャリア生成領域１０６で２光子吸収される。これにより、キャリア生成領域１０６の電気抵抗値が低下して、光伝導スイッチ１００は閉動作する。光伝導スイッチ１００が閉動作した際には、半導体基板１０２を経由して電極１０１Ａ、１０１Ｂ間に電流が流れる。

【0008】

前述のように、２光子吸収型の光伝導スイッチ１００では、トリガー光１０４の大部分は吸収されず、光伝導スイッチ１００の開閉に寄与せずに、半導体基板１０２の反対側等から半導体基板１０２の外部へ放出される。このように、２光子吸収型の光伝導スイッチ１００では吸収長が長く、トリガー光１０４の大部分が放出されてトリガー光１０４の利用効率が低下するので、光伝導スイッチ１００を動作させるためにトリガー光１０４に要求される強度（出力）が増大してしまう。

【0009】

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、トリガー光が低強度であっても効率的に動作することができる光スイッチを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の実施形態における光スイッチは、半導体基板と、この半導体基板に設置された一対の電極と、この電極に接続されて一対の前記電極間に電位差を生じさせる電源とを有し、前記半導体基板は、半絶縁性半導体から構成されると共に、一側面にトリガー光を内部に導入させるトリガー光導入面を備え、一対の前記電極に対応する内部には、前記トリガー光の通過によりキャリアが生成されて電気抵抗値が低下するキャリア生成領域が設けられた光スイッチにおいて、前記半導体基板は、前記一側面と対向する位置に、内部に導入された前記トリガー光を全反射させる全反射面を備え、前記トリガー光導入面から前記半導体基板内に導入されて前記全反射面で全反射される前記トリガー光が、前記キャリア生成領域を複数回通過するよう構成されたことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明の実施形態によれば、トリガー光が低強度であっても効率的に動作することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る光スイッチとしての光伝導スイッチを示す平面図。

【図2】図１のII－II線に沿う断面図。

【図3】第２実施形態に係る光スイッチとしての光伝導スイッチを示す平面図。

【図4】図３のIV－IV線に沿う断面図。

【図5】図４の半導体基板を拡大してトリガー光の入射及び反射の状況を説明する説明図。

【図6】第３実施形態に係る光スイッチとしての光伝導スイッチを示す平面図。

【図7】従来の２光子吸収型の光伝導スイッチを示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が図７（Ａ）のVIIＢ－VIIＢ線に沿う断面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１実施形態（図１、図２）
図１は、第１実施形態に係る光スイッチとしての光伝導スイッチを示す平面図である。この図１に示す光スイッチとしての光伝導スイッチ１０は、光（トリガー光１）を用いて回路を開閉させるスイッチであり、半導体基板１１と、この半導体基板１１の表面、裏面にそれぞれ設置された正負一対の電極１２Ａ、１２Ｂと、これらの電極１２Ａ、１２Ｂに接続されてこれらの電極１２Ａ、１２Ｂ間に電位差を生じさせる電源１３と、を有して構成される。

【0014】

電極１２Ａ、１２Ｂは、金、アルミニウム、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）、ＮｉまたはＴｉ等の電気的な導体にて構成される。また、電極１２Ａ及び１２Ｂは、上記各導体が積層されて構成されてもよい。光伝導スイッチ１０が閉動作された際には、電源１３により電極１２Ａ、１２Ｂ間に印加された電位差によって、半導体基板１１を介して電極１２Ａ、１２Ｂ間に電流が流れる。

【0015】

半導体基板１１は、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮまたはダイヤモンドなどの半絶縁性半導体にて構成され、トリガー光導入面１４、全反射面１５（第１全反射面１５Ａ、第２全反射面１５Ｂ）、及びキャリア生成領域１６を有する。

【0016】

トリガー光導入面１４は、半導体基板１１の一側面に形成され、トリガー光１の入射角が全反射の条件である臨界角よりも小さくなるように設定されることで、トリガー光１を半導体基板１１の内部に導入させる。また、トリガー光導入面１４は、トリガー光１に対してブリュースター角に設定されて、トリガー光導入面１４に対しｐ偏光であるトリガー光１の反射を抑制して、トリガー光１の透過率を向上させてもよい。更に、トリガー光導入面１４には、トリガー光１に対する反射防止コーティングが施されていてもよい。

【0017】

全反射面１５の第１全反射面１５Ａ及び第２全反射面１５Ｂは、半導体基板１１においてトリガー光導入面１４と対向する位置で、半導体基板１１の表面または裏面に対し垂直な面Ｈに連続して設けられる。また、これらの第１全反射面１５Ａ及び第２全反射面１５Ｂは、半導体基板１１内に導入されたトリガー光１を、全反射の条件となる臨界角以上の入射角で入射させて、この半導体基板１１内に導入されたトリガー光１を全反射させる。

【0018】

例えば、トリガー光１が最初に到達する第１全反射面１５Ａと、この第１全反射面１５Ａにて反射された後に到達する第２全反射面１５Ｂは、トリガー光１とのなす角（トリガー光１の入射角）が共に４５度に設定されている。ここで、半導体基板１１がＳｉＣにて構成され、トリガー光１が波長５３２ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザーの第二高調波である場合、トリガー光１が全反射するための臨界角は２２度である。従って、半導体基板１１内に導入されたトリガー光１は、キャリア生成領域１６を通過した後に第１全反射面１５Ａにて全反射され、その後第２全反射面１５Ｂにて全反射されて再度キャリア生成領域１６を通過する。

【0019】

キャリア生成領域１６は、半導体基板１１における一対の電極１２Ａ、１２Ｂに対応する内部、即ち、半導体基板１１の内部において電極１２Ａと１２Ｂに挟まれた領域に設けられる。このキャリア生成領域１６は、トリガー光１の通過により価電子帯が伝導帯に励起されてキャリアが生成され、電気抵抗値が低下する。トリガー光導入面１４から半導体基板１１内に導入されたトリガー光１がキャリア生成領域１６を通過し、次に、全反射面１５（第１全反射面１５Ａ、第２全反射面１５Ｂ）で全反射されたトリガー光１がキャリア生成領域１６を再度通過することで、トリガー光１がキャリア生成領域１６を複数回通過するよう構成されている。

【0020】

半導体基板１１のトリガー光導入面１４から入射されて半導体基板１１内に導入されるトリガー光１は、パルスレーザー光を含むレーザー光が好ましい。このトリガー光１は、半導体基板１１を構成する半絶縁性半導体のバンドギャップ波長の１倍より長く且つ２倍以下の波長に設定される。

【0021】

例えば、半導体基板１１を構成するＳｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮ、ダイヤモンドのバンドギャップ波長は、それぞれ１１１７ｎｍ、８６７ｎｍ、３８４ｎｍ、３６４ｎｍ、２２６ｎｍである。従って、トリガー光１としてのレーザー光は、半導体基板１１がＳｉにて構成される場合にはＥｒ：ＹＡＧレーザーが好ましく、半導体基板１１がＧａＡｓにて構成される場合には、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂ：ＹＡＧレーザーまたはＹｂファイバーレーザーが好ましく、半導体基板１１がＳｉＣ、ＧａＮにて構成される場合には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂ：ＹＡＧレーザーまたはＹｂファイバーレーザーのそれぞれの第二高調波が好ましく、半導体基板１１がダイヤモンドにて構成される場合にはＮｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂ：ＹＡＧレーザーまたはＹｂファイバーレーザーのそれぞれの第三高調波等が好ましい。また、トリガー光１はフラッシュランプによる光、それぞれの波長に対応した半導体レーザー、または発光ダイオード等による光であってもよい。

【0022】

また、トリガー光１は、半導体基板１１を構成する半絶縁性半導体のバンドギャップ波長の２倍より長く且つ３倍以下の波長に設定されてもよい。例えば、トリガー光１としてのレーザー光は、半導体基板１１がＳｉＣ、ＧａＮにて構成される場合には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂ：ＹＡＧレーザーまたはＹｂファイバーレーザーが好ましく、半導体基板１１がダイヤモンドにて構成される場合には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー、Ｙｂ：ＹＡＧレーザーまたはＹｂファイバーレーザーのそれぞれの第二高調波等が好ましい。この場合も、トリガー光１はフラッシュランプによる光、それぞれの波長に対応した半導体レーザー、または発光ダイオード等による光であってもよい。

【0023】

次に、上述のように構成された光伝導スイッチ１０の動作を説明する。
通常状態では、光伝導スイッチ１０は開であり、電源１３により一対の電極１２Ａ、１２Ｂ間に予め電位差を印加しておく。

【0024】

次に、トリガー光１が照射される。トリガー光導入面１４に対するトリガー光１の入射角が、全反射の条件である臨界角より小さく設定されているので、トリガー光１は半導体基板１１の内部に侵入する。例えば、トリガー光１であるＮｄ：ＹＡＧレーザーの第二高調波である波長５３２ｎｍに対する半導体基板１１のＳｉＣの屈折率は２．７８であり、臨界角は２２度である。

【0025】

トリガー光１は半導体基板１１の内部に侵入した後、キャリア生成領域１６を通過し、一部が吸収されてキャリア生成領域１６の電気抵抗値を低下させるが、大部分は透過して第１全反射面１５Ａに到達する。

【0026】

第１全反射面１５Ａにて全反射されたトリガー光１は、第２全反射面１５Ｂに入射し全反射するとキャリア生成領域１６を再び通過して、キャリア生成領域１６の電気抵抗値を更に低下させる。トリガー光１がキャリア生成領域１６を２回通過して、キャリア生成領域１６の電気抵抗値が低下することで、光伝導スイッチ１０は閉動作し、一対の電極１２Ａ、１２Ｂ間に電流が流れる。

【0027】

以上のように構成されたことから、本第１実施形態によれば、次の効果（１）を奏する。
（１）トリガー光導入面１４から半導体基板１１内に導入されて全反射面１５（第１全反射面１５Ａ、第２全反射面１５Ｂ）で全反射されるトリガー光１が、半導体基板１１のキャリア生成領域１６を複数回通過するよう構成されている。このため、より多くのトリガー光１がキャリア生成領域１６に吸収されるので、このキャリア生成領域１６では、より多くのキャリアが生成されて電気抵抗値が低下する。この結果、トリガー光１が低強度（低出力）であっても、光伝導スイッチ１０を効率的に閉動作させることができる。一方、トリガー光の強度（出力）が一定である場合には、光伝導スイッチ１０の閉動作時における電気抵抗値をより低い値に設定することができる。

【0028】

［Ｂ］第２実施形態（図３～図５）
図３は、第２実施形態に係る光スイッチとしての光伝導スイッチを示す平面図である。この第２実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

【0029】

本第２実施形態の光スイッチとしての光伝導スイッチ２０が第１実施形態と異なる点は、半絶縁性半導体から構成される半導体基板２１における全反射面２２が、図３に示すように半導体基板２１の表面または裏面を含む平面上でトリガー光導入面１４と平行して形成されると共に、図４及び図５に示すように、半導体基板２１の表面または裏面に対する垂直な面Ｈに対しトリガー光１の臨界角θ以上の角度α（例えばα＝θ）に設定された点である。例えば、半導体基板２１がＳｉＣにて構成され、トリガー光１が波長５３２ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザーの第二高調波である場合、トリガー光１の臨界角θは２２度である。

【0030】

更に、全反射面２２は、この全反射面２２にて全反射したトリガー光１が半導体基板２１の表面または裏面に入射する入射角（９０°－２θ）が臨界角θ以上になるような角度に設定される。更に、全反射面２２は、半導体基板２１の表面または裏面にて１回または複数回全反射してトリガー光導入面１４に入射する入射角βが、臨界角θ以上の角度２θとなるような角度に設定される。

【0031】

全反射面２２が上述のように設定されたことで、トリガー光導入面１４から半導体基板２１内に導入されたトリガー光１は、全反射面２２、半導体基板２１の表面または裏面、トリガー光導入面１４にてそれぞれ繰り返し全反射されて、半導体基板２１のキャリア生成領域１６を往復して複数回通過し、このキャリア生成領域１６の電気抵抗値を低下させる。

【0032】

次に、上述のように構成された光伝導スイッチ２０の動作を説明する。
通常状態では、光伝導スイッチ２０は開であり、電源１３により一対の電極１２Ａ、１２Ｂ間に予め電位差を印加しておく。

【0033】

次に、トリガー光１が照射される。トリガー光導入面１４に対するトリガー光１の入射角が、全反射の条件である臨界角θより小さく設定されているので、トリガー光１は半導体基板２１の内部に侵入する。

【0034】

トリガー光１は半導体基板２１の内部に侵入した後、キャリア生成領域１６を通過し、一部が吸収されてキャリア生成領域１６の電気抵抗値を低下させるが、その大部分が透過し、全反射面２２に到達する。

【0035】

その後、トリガー光１は全反射面２２で全反射し、半導体基板２１の表面または裏面に入射する。このときの入射角（９０°－２θ）が臨界角θ以上の角度を満たしているので、トリガー光１は、半導体基板２１の表面または裏面で全反射を繰り返し、キャリア生成領域１６を再び通過して、キャリア生成領域１６の電気抵抗値を更に低下させる。

【0036】

トリガー光導入面１４と全反射面２２とが、半導体基板２１の表面または裏面を含む平面上で平行に設置されているので、半導体基板２１の表面または裏面で全反射したトリガー光１は、トリガー光導入面１４に入射角β(β＝２θ)で入射する。この入射角βが臨界角θよりも大きいので、トリガー光１は、トリガー光導入面１４で全反射し、半導体基板２１の表面または裏面で再度全反射してキャリア生成領域１６を通過し、キャリア生成領域１６の電気抵抗値をより一層低下させる。

【0037】

以上のように構成されたことから、本第２実施形態においても、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏する。

【0038】

［Ｃ］第３実施形態（図６）
図６は、第３実施形態に係る光スイッチとしての光伝導スイッチを示す平面図である。この第３実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

【0039】

本第３実施形態の光スイッチとしての光伝導スイッチ３０が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態と同様に、半導体基板１１の全反射面１５が連続して複数（第１全反射面１５Ａ、第２全反射面１５Ｂ）設けられるものの、トリガー光３１が、複数の全反射面１５（第１全反射面１５Ａ、第２全反射面１５Ｂ）の配置方向に所定の幅Ｗを有し、複数の全反射面１５（第１全反射面１５Ａ、第２全反射面１５Ｂ）に同時に入射して全反射する点である。

【0040】

従って、半導体基板１１のトリガー光導入面１４から半導体基板１１内に導入されたトリガー光３１は、キャリア生成領域１６を通過した後、第１全反射面１５Ａと第２全反射面１５Ｂに同時に到達する。トリガー光３１のうち、中心線Ｐから片側の領域（例えば図６の上半分領域）の光３１Ｕは、第２全反射面１５Ｂにて全反射した後に第１全反射面１５Ａにて全反射して、キャリア生成領域１６を再度通過する。同時に、トリガー光３１のうち、中心線Ｐから他の片側の領域（例えば図６の下半分領域）の光３１Ｄは、第１全反射面１５Ａにて全反射した後に第２全反射面１５Ｂにて全反射して、キャリア生成領域１６を再度通過する。このようにして、トリガー光３１のより多くの光が半導体基板１１のキャリア生成領域１６を通過することになる。

【0041】

以上のように構成されたことから、本第３実施形態においても、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏する。なお、本第３実施形態の光伝導スイッチ３０では、複数の全反射面１５（第１全反射面１５Ａ、第２全反射面１５Ｂ）は、第２実施形態の全反射面２２のように、半導体基板の表面または裏面に対する垂直な面Ｈに対し、トリガー光３１の臨界角θ以上の角度α（例えばα＝θ）に設定されてもよい。

【0042】

以上、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。これらの実施形態は、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、組み合わせを行うことができ、また、それらの置き換えや変更、組み合わせは、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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】

【0043】

１…トリガー光、１０…光伝導スイッチ（光スイッチ）、１１…半導体基板、１２Ａ、１２Ｂ…電極、１３…電源、１４…トリガー光導入面、１５…全反射面、１５Ａ…第１全反射面、１５Ｂ…第２全反射面、１６…キャリア生成領域、２０…光伝導スイッチ、２１…半導体基板、２２…全反射面、３０…光伝導スイッチ、３１…トリガー光、Ｈ…垂直な面、Ｗ…幅、α…角度、β…入射角、θ…臨界角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】