CN113594321B - 一种半导体光源及其驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种半导体光源及其驱动电路，半导体光源包括有源层、第一半导体层、第二半导体层、第一电极、第二电极和第三电极；第一半导体层和第二半导体层分别位于有源层的相对两侧；第一电极与第一半导体层欧姆接触；第三电极与第二半导体层欧姆接触；第一电极与第二电极之间设置有第一电介质层；其中，第一半导体层为P型半导体层，第二半导体层为N型半导体层；或者，第一半导体层为N型半导体层，第二半导体层为P型半导体层。该半导体光源集成有电容器，从而可以降低半导体光源与电容器的串联电感，实现较短的光脉宽和较大的光功率，简化驱动电路的设计，提升驱动电路的性能。

Description

一种半导体光源及其驱动电路
交叉引用以及优先权声明
本专利申请要求在2021年04月05日提交的临时专利申请序列号为63/171,066的美国临时申请“VCSEL integrated with supercharger capacitor”的优先权，上述美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明实施例涉及半导体光源技术领域，尤其涉及一种半导体光源及其驱动电路。
背景技术
飞行时间(Time of Flight，ToF)技术通过测量发射和接收的光之间的时间延迟来获得物体的位置和形状等信息，因此被广泛用于3D图像采集和3D传感等领域中。
采用直接飞行时间(Direct Time of Flight，dToF)方法驱动半导体光源，可以实现短脉冲、大电流、高功率等优点，因此被广泛应用于激光雷达等应用中。
常规的dToF驱动电路采用电容充放电的方法，用来驱动半导体光源产生光脉冲。dToF驱动电路上放置有电容器和充电电阻，并且通过给电容器充放电的方式驱动半导体光源。现有的dToF驱动电路中，电容器与半导体光源通过基板走线电连接，二者之间存在串联电感。因为光脉冲宽度正比于串联电感的0.5次方，而光功率反比于光脉冲宽度，所以串联电感越大，光脉宽就越宽，光功率就越低。因此，降低串联电感是提升dToF驱动电路性能的关键。
为了降低串联电感，很多dToF驱动电路采用了优化的半导体光源封装方式，例如采用低电感的基板、增加半导体光源的打线根数等。但这些降低串联电感的方法作用非常有限，即使采用最优化的基板和封装方式，能够实现的串联电感也在0.5nH以上，制约了dToF驱动电路的性能。
发明内容
本发明实施例提供一种半导体光源及其驱动电路，该半导体光源集成有电容器，从而可以降低半导体光源与电容器的串联电感，实现较短的光脉宽和较大的光功率，简化dToF驱动电路的设计，提升dToF驱动电路的性能。
第一方面，本发明实施例提供了一种半导体光源，包括：
有源层；
第一半导体层和第二半导体层；第一半导体层和第二半导体层分别位于有源层的相对两侧；
第一电极、第二电极和第三电极；第一电极与第一半导体层欧姆接触；第三电极与第二半导体层欧姆接触；第一电极与第二电极之间设置有第一电介质层；
其中，第一半导体层为P型半导体层，第二半导体层为N型半导体层；或者，第一半导体层为N型半导体层，第二半导体层为P型半导体层。
可选的，第一半导体层包括至少两个材料不同的第一子半导体层；
第二半导体层包括至少两个材料不同的第二子半导体层。
可选的，第一电介质层的材料包括空气、二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化钽、氧化铪和聚合物中的至少一种。
可选的，第二电极和第三电极在有源层所在平面的正投影不交叠。
可选的，第二电极与第二半导体层在有源层所在平面的正投影不交叠。
可选的，第一电极和第二电极在有源层所在平面的正投影交叠。
可选的，第一电介质层包括至少两个第一子介质层和至少一个第二子介质层；第一子介质层平行于有源层所在平面，第二子介质层位于相邻两个第一子介质层的同一侧且与该相邻两个第一子介质层连通；
第一电极和第二电极分别位于同一第一子介质层的相对两侧，且位于同一第二子介质层的相对两侧。
可选的，第一电极和第二电极在有源层所在平面的正投影不交叠，在第一平面的正投影交叠；第一平面与有源层所在平面相交。
可选的，第一电介质层在有源层所在平面的投影形状包括之字形或螺旋形；
第一电极和第二电极分别位于第一电介质层的相对两侧。
可选的，第二电极位于第一电极靠近第二半导体层的一侧；
第二电极远离第一电极的一侧设置有第二电介质层。
可选的，第二电介质层包括第一介质分部、第二介质分部、第三介质分部和第四介质分部；
第一电极以及第一电介质层在有源层所在平面的正投影均与第一介质分部在有源层所在平面的正投影交叠，第一介质分部在有源层所在平面的正投影与第二电极在有源层所在平面的正投影不交叠；
第一电极、第一电介质层以及第二电极在有源层所在平面的正投影均与第二介质分部在有源层所在平面的正投影交叠；
第二电极在有源层所在平面的正投影与第三介质分部在有源层所在平面的正投影交叠，第三介质分部在有源层所在平面的正投影与第一电极和第一电介质层在有源层所在平面的正投影均不交叠；
第一电介质层以及第二电极在有源层所在平面的正投影与第四介质分部在有源层所在平面的正投影交叠，第四介质分部在有源层所在平面的正投影与第一电极在有源层所在平面的正投影不交叠；
沿垂直于有源层所在平面的方向，第一介质分部的厚度大于第二介质分部的厚度；第三介质分部的厚度大于或等于第二介质分部的厚度。
可选的，第二电极位于第一电极远离第二半导体层的一侧；
第一电极远离第二电极的一侧设置有第二电介质层。
可选的，第二电介质层包括第五介质分部、第六介质分部和第七介质分部；
第一电极在有源层所在平面的正投影与第五介质分部在有源层所在平面的正投影交叠，第五介质分部在有源层所在平面的正投影与第一电介质层和第二电极在有源层所在平面的正投影均不交叠；
第一电极以及第一电介质层在有源层所在平面的正投影均与第六介质分部在有源层所在平面的正投影交叠；第六介质分部在有源层所在平面的正投影与第二电极在有源层所在平面的正投影不交叠；
第一电极、第一电介质层以及第二电极在有源层所在平面的正投影与第七介质分部在有源层所在平面的正投影交叠；
沿垂直于有源层所在平面的方向，第七介质分部的厚度大于或等于第六介质分部的厚度。
可选的，沿垂直于有源层所在平面的方向，半导体光源包括多个有源层，相邻两个有源层之间通过隧道结连接。
可选的，半导体光源包括一个发光单元。
可选的，半导体光源包括多个阵列排布的发光单元，相邻发光单元之间设置有钝化层和介质层；介质层至少包括第一电介质层。
可选的，半导体光源为垂直腔面发射激光器；
第一半导体层包括第一布拉格反射镜，第二半导体层包括第二布拉格反射镜。
可选的，半导体光源还包括衬底，第一半导体层位于第二半导体层远离衬底的一侧；
半导体光源沿衬底指向有源层的方向出射光束；或者，半导体光源沿有源层指向衬底的方向出射光束。
可选的，半导体光源为发光二极管。
可选的，第一半导体层位于发光二极管的出光侧，第一半导体层远离有源层的一侧设置有透明电极，透明电极与第一半导体层欧姆接触，第一电极与透明电极接触。
可选的，半导体光源为边发射激光器。
可选的，第二电极位于第一电极靠近有源层的一侧；
第二电极与有源层之间包括层叠设置的第二电介质层和第一半导体层，第一半导体层位于第二电介质层远离第二电极的一侧。
第二方面，本发明实施例还提供了一种半导体光源的驱动电路，用于驱动上一方面提供的半导体光源，驱动电路包括：第一电压源、第二电压源、充电电阻、场效应晶体管和控制信号源；其中，第一电压源的电压大于第二电压源的电压；
场效应晶体管的第一极与半导体光源的第三电极电连接；场效应晶体管的第二极与半导体光源的第二电极电连接于第一节点；场效应晶体管的栅极与控制信号源电连接；第一极为场效应晶体管的漏极，第二极为场效应晶体管的源极；或者，第一极为场效应晶体管的源极，第二极为场效应晶体管的漏极；
第一电压源与半导体光源中的正电极耦接，第二电压源与半导体光源中的负电极耦接；正电极为半导体光源中与P型半导体层欧姆接触的电极，负电极为半导体光源中与N型半导体层欧姆接触的电极；
充电电阻串联于第一电压源、第一电极、第二电极以及第二电压源构成的回路中。
可选的，第一半导体层为P型半导体层，第一电极为正电极，第二半导体层为N型半导体层，第三电极为负电极；
充电电阻的第一端与第一电压源电连接，充电电阻的第二端与半导体光源的第一电极电连接；第一节点与第二电压源电连接。
可选的，第一半导体层为N型半导体层，第一电极为负电极，第二半导体层为P型半导体层，第三电极为正电极；
充电电阻的第一端与第二电压源电连接，充电电阻的第二端与半导体光源的第一电极电连接；第一节点与第一电压源电连接。
可选的，第一电压源的电压大于0V，第二电压源接地。
本发明实施例提供的半导体光源，通过增设第二电极，并在第一电极和第二电极之间设置第一电介质层，使得第一电极、第一电介质层以及第二电极形成电容器，从而可以将电容器集成于半导体光源内，缩短半导体光源与电容器的距离，使二者有良好的电接触，降低半导体光源与电容器的串联电感，进而可以实现较短的光脉宽和较大的光功率，简化dToF驱动电路的设计，提升dToF驱动电路的性能。
附图说明
图1是现有的半导体光源的驱动电路示意图；
图2是本发明实施例提供的一种半导体光源的剖面结构示意图；
图3是与图2对应的半导体光源的俯视结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图6是图5中Q区域对应的半导体光源的局部三维结构示意图；
图7是沿图6中BB’剖开后半导体光源的内部结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图9是一种与图8对应的半导体光源的局部结构的俯视示意图；
图10是另一种与图8对应的半导体光源的局部结构的俯视示意图；
图11是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图12是与图11对应的半导体光源的俯视结构示意图；
图13是本发明实施例提供的另一种半导体光源的俯视结构示意图；
图14是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图15是与图14对应的半导体光源的俯视结构示意图；
图16是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图17是与图16对应的半导体光源的俯视结构示意图；
图18是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图19是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图20是与图19对应的半导体光源的俯视结构示意图；
图21是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图；
图22是与图21对应的半导体光源的俯视结构示意图；
图23是本发明实施例提供的一种半导体光源的驱动电路的结构示意图；
图24是本发明实施例提供的另一种半导体光源的驱动电路的结构示意图；
图25是驱动电路的电容充电阶段的过程示意图；
图26是驱动电路的电容放电阶段的过程示意图；
图27是图1所示现有驱动电路中的电流脉冲示意图；
图28是本发明实施例提供的驱动电路中的电流脉冲示意图。
附图标记：
100-半导体光源；10-有源层；21-第一半导体层；22-第二半导体层；31-第一电极；32-第二电极；33-第三电极；41-第一电介质层；411-第一子介质层；412-第二子介质层；42-第二电介质层；421-第一介质分部；422-第二介质分部；423-第三介质分部；424-第四介质分部；425-第五介质分部；426-第六介质分部；427-第七介质分部；50-衬底；60-环形电极；70-氧化层；80-钝化层；90-透明电极；101-发光单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，且附图中各结构的形状和大小不反映其真实比例，目的只是示意说明本发明内容。下述“第一”和“第二”并无实质含义，仅为了便于区分。
可选的，本发明实施例提供的半导体光源例如可以为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)、发光二极管(Light EmittingDiode，LED)或边发射激光器(Edge Emitting Laser Diodes，EELD)，本发明实施例对半导体光源的类型不作特殊限定。
图1是现有的半导体光源的驱动电路示意图，以半导体光源为LED为例进行示意。如图1所示，传统的LED通常包括两个电极，即正电极和负电极。该驱动电路可以为dToF驱动电路，包括电容C和充电电阻R，其中，电容C与LED并联，通过电容充放电的方式驱动LED产生光脉冲。可以理解，电容C和LED均设置于电路基板上，二者通过走线电连接，因此，电容C与LED之间会存在串联电感L(串联电感来自打线(wire bonding)、基板(submount)、电路板走线等)。如上所述，串联电感会影响光脉冲宽度和光功率，串联电感越大，光脉宽越宽，光功率越低，而且dToF驱动电路的性能越差。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种半导体光源，该半导体光源包括有源层、第一半导体层、第二半导体层、第一电极、第二电极和第三电极；第一半导体层和第二半导体层分别位于有源层的相对两侧；第一电极与第一半导体层欧姆接触；第三电极与第二半导体层欧姆接触；第一电极与第二电极之间设置有第一电介质层；其中，第一半导体层为P型半导体层，第二半导体层为N型半导体层；或者，第一半导体层为N型半导体层，第二半导体层为P型半导体层。
采用以上技术方案，可使半导体光源中的第一电极、第一电介质层以及第二电极构成电容器，从而可以将电容器集成于半导体光源内，使电容器距离半导体光源非常近，且与半导体光源有良好的电接触，使得两者之间的串联电感尽可能小，从而实现较短的光脉宽和较大的光功率，提升dToF驱动电路的性能，而且，采用以上方案还可以省去原有dToF驱动电路中的电容，简化电路设计。
以上是本申请的核心思想，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图2是本发明实施例提供的一种半导体光源的剖面结构示意图，图3是与图2对应的半导体光源的俯视结构示意图；参见图2，半导体光源100包括有源层10、第一半导体层21、第二半导体层22、第一电极31、第二电极32和第三电极33；第一半导体层21和第二半导体层22分别位于有源层10的相对两侧；第一电极31与第一半导体层21欧姆接触；第三电极33与第二半导体层22欧姆接触；第一电极31与第二电极32之间设置有第一电介质层41，其中，第一半导体层21为P型半导体层，第二半导体层22为N型半导体层；或者，第一半导体层21为N型半导体层，第二半导体层22为P型半导体层。
如图2所示，衬底50上依次层叠设置有第二半导体层22、有源层10和第一半导体层21。第二半导体层22可以为N型半导体层或P型半导体层，换而言之，靠近衬底50一侧的半导体层可以为N型半导体层或P型半导体层，相应的，远离衬底50一侧的半导体层可以为P型半导体层或N型半导体层，本发明实施例对此不作特殊限定。
其中，第一电极31和第三电极33可以分别为半导体光源100的正电极和负电极。可以理解，P型半导体层的多数载流子为空穴，因此，与P型半导体层欧姆接触的电极为正电极，而N型半导体层的多数载流子为电子，因此，与N型半导体层欧姆接触的电极为负电极，根据第一半导体层21和第二半导体层22的掺杂类型可以确定第一电极31和第三电极33的极性。具体的，若第一半导体层21为P型半导体层，第二半导体层22为N型半导体层，那么，第一电极31为正电极，第三电极33为负电极；若第一半导体层21为N型半导体层，第二半导体层22为P型半导体层，那么，第一电极31为负电极，第三电极33为正电极。
进一步地，由于第一电极31与第二电极32之间设置有第一电介质层41，因此，第一电极31、第一电介质层41和第二电极32的投影交叠部分可以构成电容器，第一电极31和第二电极32分别为电容器的两个电容极板，电容器与半导体光源共用第一电极31。如此，通过增设第二电极32，并在第一电极31与第二电极32之间设置第一电介质层41，可以将电容器集成于半导体光源内，缩短了半导体光源与电容器的距离，使二者有良好的电接触，从而降低了半导体光源与电容器的串联电感，进而可以实现较短的光脉宽和较大的光功率，提升dToF驱动电路的性能。而且，由于半导体光源集成电容器，因此，采用本发明实施例的方案还可以省去原有dToF驱动电路中的电容，简化dToF驱动电路的设计。
可以理解，电容的大小与第一电极31和第二电极32的正对面积、第一电极31和第二电极32的相对距离以及第一电介质层41的介电常数等因素相关，本领域技术人员可根据实际情况自行设计，在此不做过多说明。可选的，第一电介质层41的材料包括空气、二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化钽、氧化铪和聚合物中的至少一种，且不限于上述材料。示例性的，第一电极、第二电极和第三电极可以由导电性良好的金属材料(包括但不限于金、铜等)沉积而成。
需要说明的是，图2以及后续附图中，均以半导体光源具有一个有源层(有源区)为例进行示意，该结构并非限定，在其他实施例中，可选的，沿垂直于有源层10所在平面的方向，半导体光源100包括多个有源层10，相邻两个有源层10之间通过隧道结连接，以形成多结半导体光源，提升半导体光源的功率。
本发明实施例提供的半导体光源，通过增设第二电极，并在第一电极和第二电极之间设置第一电介质层，使得第一电极、第一电介质层以及第二电极形成电容器，从而可以将电容器集成于半导体光源内，缩短半导体光源与电容器的距离，使二者有良好的电接触，降低半导体光源与电容器的串联电感，进而可以实现较短的光脉宽和较大的光功率，简化dToF驱动电路的设计，提升dToF驱动电路的性能。
在上述实施例的基础上，下面提供两种不同的方案，以使第一电极31、第一电介质层41以及第二电极32形成电容器。
作为一种可行的方案，继续参见图2，可选的，第一电极31和第二电极32在有源层10所在平面的正投影交叠。如此，可使第一电极31、第一电介质层41和第二电极32在平行于半导体光源的外延生长方向上形成电容。此时，可选第二电极32位于第一电极31靠近第二半导体层22的一侧(如图2)，或者，参见图4，图4是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，可选第二电极32位于第一电极31远离第二半导体层22的一侧。
进一步的，图5是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，参见图5，可选的，第一电介质层41包括至少两个第一子介质层411和至少一个第二子介质层412；第一子介质层411平行于有源层10所在平面，第二子介质层412位于相邻两个第一子介质层411的同一侧且与该相邻两个第一子介质层411连通；第一电极31和第二电极32分别位于同一第一子介质层411的相对两侧，且位于同一第二子介质层412的相对两侧。
示例性的，如图5所示，第一电介质层41包括两个第一子介质层411以及一个第二子介质层412，第一子介质层411平行于有源层10所在平面，第二子介质层412位于相邻两个第一子介质层411的同一侧且与该相邻两个第一子介质层411连通，如此，可以增大电容的等效面积，达到提升电容容量的功效。
示例性的，图6是图5中Q区域对应的半导体光源的局部三维结构示意图，图5中Q区域的结构可以是沿图6中AA’截取的剖面结构，为便于区分，图6中第二电极32采取了其他填充方式。图7是沿图6中BB’剖开后半导体光源的内部结构示意图，结合图5和图7可以看出，第二电极32包裹第一电介质层41，第一电介质层41包裹第一电极31，从而可以增大电容的等效面积，提升电容的容量。
需要说明的是，图5所示结构仅为示例，并非限定，在其他实施例中，第一电介质层41可以包括更多的第一子介质层411和第二子介质层412。可以理解的，第二子介质层412的数量比第一子介质层411的数量少一个，并且，连接第(i-1)个第一子介质层411与第i个第一子介质层411的第二子介质层412和连接第i个第一子介质层411与第(i+1)个第一子介质层411的第二子介质层412位于相对的两侧，i为大于或等于2的整数。
作为另一种可行的方案，图8是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，参见图8，可选的，第一电极31和第二电极32在有源层10所在平面的正投影不交叠，在第一平面的正投影交叠；第一平面与有源层10所在平面相交。
其中，第一平面可以是指与图8所示截面以及有源层10所在平面均相交的平面。结合图8可以看出，本发明实施例通过设置第一电极31和第二电极32在有源层10所在平面的正投影不交叠，在第一平面的正投影交叠，可使第一电极31、第一电介质层41和第二电极32在垂直于半导体光源的外延生长方向上形成电容。
进一步的，图9是一种与图8对应的半导体光源的局部结构的俯视示意图，图10是另一种与图8对应的半导体光源的局部结构的俯视示意图，示出了第一电极31、第一电介质层41和第二电极32的两种俯视结构，参见图9和图10，可选的，第一电介质层41在有源层10所在平面的投影形状包括之字形(如图9)或螺旋形(如图10)，第一电极31和第二电极32分别位于第一电介质层41的相对两侧。同上，采用图9和图10的方式，使得第一电极31、第一电介质层41和第二电极32相互缠绕，从而可以增大电容的等效面积，提升电容容量。
在上述实施例的基础上，继续参见图2，当第二电极32位于第一电极31靠近第二半导体层22的一侧时，可选第二电极32远离第一电极31的一侧设置有第二电介质层42。
本实施例通过将第二电极32设置于第一电极31靠近第二半导体层22的一侧，可以避免增加半导体光源100的整体厚度，进一步地，通过在第二电极32远离所述第一电极31的一侧设置第二电介质层42，可以保证第二电极32与第一半导体层21、有源层10以及第二半导体层22等结构之间为绝缘状态，从而保证半导体光源100的正常工作。此外，还可以利用第二电介质层42将第一电介质层41和第二电极32垫高，以达到诸如改善半导体光源的良率、改进半导体光源与外部驱动电路电连接的方式等有益效果，后续结合具体实施例对此进行详细说明，在此暂不作赘述。
当然，此结构并非限定。参见图4，如上所述，当第一电极31和第二电极32在有源层10所在平面的正投影交叠时，也可以设置第二电极32位于第一电极31远离第二半导体层22的一侧，此时，可选第一电极31远离第二电极32的一侧设置有第二电介质层42。同理，通过在第一电极31远离第二电极32的一侧设置第二电介质层42，可以保证第一电极32与第二半导体层22之间为绝缘状态，从而保证半导体光源100的正常工作。此外，为使半导体光源100的厚度较小，可以参照图4将第一电极31对应的部分有源层10以及第一半导体层21刻蚀掉。
在上述实施例的基础上，下面结合不同类型的半导体光源，对其结构做进一步详细说明。
作为一种可选方案，半导体光源例如可以为垂直腔面发射激光器(VCSEL)。继续参见图2和图3，可选的，半导体光源100为垂直腔面发射激光器；第一半导体层21包括第一布拉格反射镜，第二半导体层22包括第二布拉格反射镜。
对于VCSEL而言，第一半导体层21和第二半导体层22可以为布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector，DBR，也称为分布布拉格反射镜)，其中，第一半导体层21可以是指上布拉格反射镜，第二半导体层22可以是指下布拉格反射镜，由上布拉格反射镜、有源层10和下布拉格反射镜形成谐振腔以提高激光的能量。进一步的，上布拉格反射镜可以为P型，下布拉格反射镜可以为N型；或者上布拉格反射镜可以为N型，下布拉格反射镜可以为P型，本发明实施例对此不作限定。
当半导体光源为VCSEL时，第一半导体层21可以包括至少两个材料不同的第一子半导体层，第二半导体层22可以包括至少两个材料不同的第二子半导体层(图中未示出)。例如，第一半导体层21和第二半导体层22均可以由多对高折射率材料和低折射率材料周期性层叠设置而成，其材料体系和具体结构在此不做限定。
可选的，如图2和图3所示，半导体光源可以包括多个阵列排布的发光单元101，相邻发光单元101之间设置有钝化层80和介质层，介质层至少包括第一电介质层41。
示例性的，图2中，相邻发光单元101之间由钝化层80、第一电介质层41和第二电介质层42间隔开。具体的，在制备时，为了形成多个发光单元101，需要对第一半导体层21、有源层10和第二半导体层22进行刻蚀处理形成凹槽，由于布拉格反射镜的材料通常包括Al成分，因此，刻蚀后Al被氧化，形成氧化层70，图2中氧化层70仅表示Al含量最高的膜层所形成的氧化层，该氧化层70可限定发光单元101出光口的孔径。为了防止Al进一步氧化，可以在凹槽的内壁形成钝化层80，例如氮化硅。在本实施例中，形成钝化层80后，可以依次制备第二电介质层42、第二电极32、第一电介质层41和第一电极31，此时，凹槽可由第一电介质层41和第二电介质层42等结构填充，以隔绝各个发光单元101。
当然，该结构并非限定，在其他实施例中，半导体光源(如VCSEL)可以仅包括一个发光单元。本领域技术人员可以根据需求进行设置，本发明实施例对此不作限定。
可选的，如图2所示，半导体光源还包括衬底50，第一半导体层21位于第二半导体层22远离衬底50的一侧，对于VCSEL而言，半导体光源可以沿衬底50指向有源层10的方向出射光束；或者，半导体光源可以沿有源层10指向衬底50的方向出射光束。即，VCSEL可以从正面(远离衬底50的一侧)发射激光，也可以从背面(靠近衬底50的一侧)发射激光。根据不同的出光方向，第一电极31和第三电极33可做不同的适应性设置。如图2和图3所示，VCSEL从正面出射激光，第一电极31沉积于发光孔的周围，以露出出光孔。第三电极33则可以为整面电极。
在此需要说明的是，图2中，第一电极31可以通过环形电极(欧姆金属)60与第一半导体层21欧姆接触，其中，环形电极60的制备处于制备第一半导体层21之后、刻蚀第一半导体层21等结构之前，环形电极60的内径可以大于氧化层70的内径，通过在钝化层80上开孔以使第一电极31和环形电极60接触，进而实现与第一半导体层21欧姆接触。该结构并非限定，在其他实施例中，还可以使第一电极31与第一半导体层21直接欧姆接触，即不制备环形电极60。
在此还需要说明的是，图2以第三电极33位于衬底50远离第二半导体层22的一侧为例进行示意，此时，需要衬底50具备导电特性，以实现电流的闭环。此结构并非限定。示例性的，图11是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，图12是与图11对应的半导体光源的俯视结构示意图，参见图11和图12，当VCSEL从正面出射激光时，第三电极33还可以位于第二半导体层22远离衬底50的一侧，此时，第二电极32和第三电极33在有源层10所在平面的正投影不交叠，衬底50可以为绝缘或半绝缘衬底，通过在钝化层80上开孔以使第三电极33与第二半导体层22欧姆接触。于其他实施例中，还可包括一欧姆接触层(附图未显示，可参照图2中欧姆金属60的设计)，以实现第三电极33与所述欧姆接触层欧姆接触，其中，所述欧姆接触层可设置于第二半导体层22内，也可设置于第二半导体层22与衬底50之间，具体依实际需求设计而定。
进一步的，图13是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，参见图13，当第二电极32和第三电极33在有源层10所在平面的正投影不交叠时，可选第二电极32与第二半导体层22在有源层10所在平面的正投影不交叠。由于第三电极33设置在第二半导体层22上，具有导电的效果，如此设置，可以避免第二电极32、第二电介质层42以及第二半导体层22形成电容结构，从而可以在将半导体光源100连接至外部电路时，避免该电容的产生对电路性能造成影响。示例性的，可以参照图13将至少与第二电极32对应的部分第二半导体层22刻蚀掉，以使第二电极32与第二半导体层22在有源层10所在平面的正投影不交叠。
图14是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，图15是与图14对应的半导体光源的俯视结构示意图，如图14和图15所示，VCSEL还可以从背面出射激光，由于第三电极33位于衬底50远离第二半导体层22的一侧，因此，第三电极33沉积于出光孔的周围，以露出出光孔，且衬底50需为导电衬底50。第一电极31则可以整面电极，覆盖所有的发光单元101，通过在钝化层80上开孔以使第一电极31和第一半导体层21欧姆接触。
同上，此结构并非限定，在其他实施例中，参见图16和图17，图16是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，图17是与图16对应的半导体光源的俯视结构示意图，当VCSEL从背面出射激光时，第三电极33还可以设置于第二半导体层22远离衬底50的一侧，此时，衬底50可以为绝缘或半绝缘衬底，通过在钝化层80上开孔以使第三电极33与第二半导体层22欧姆接触。
同理，进一步的，图18是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，参见图18，在本实施例中，第二电极32和第三电极33在有源层10所在平面的正投影不交叠，此时，可选第二电极32与第二半导体层22在有源层10所在平面的正投影不交叠，以避免第二电极32、第二电介质层42以及第二半导体层22形成电容结构，避免该电容的产生对电路性能造成影响。
需要说明的是，在此仅以第三电极33位于第二半导体层22远离衬底50一侧时，设置第二电极32与第二半导体层22在有源层10所在平面的正投影不交叠为例做示例性说明。参照图14，当第三电极33位于衬底50远离第二半导体层22的一侧时，也可以将至少与第二电极32对应的部分第三电极33以及第二半导体层22刻蚀掉，以使第二电极32与第二半导体层22和第三电极33在有源层10所在平面的正投影不交叠，避免第二电极32与第二半导体层22/第三电极33形成电容。
此外，还需要说明的是，此处设置第二电极32与第三电极33以及第二半导体层22在有源层10所在平面的正投影不交叠，仅以半导体光源为VCSEL为例做示例性说明。在后续实施例中，半导体光源100还可以是发光二极管或边发射激光器，对于此类半导体光源同样可以设置第二电极32与第三电极33以及第二半导体层22在有源层10所在平面的正投影不交叠，后续不再赘述。
作为另一种可选方案，半导体光源例如可以为发光二极管(LED)。图19是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，图20是与图19对应的半导体光源的俯视结构示意图，参见图19和图20，可选的，半导体光源100为发光二极管；第一半导体层21位于发光二极管的出光侧，第一半导体层21远离有源层10的一侧设置有透明电极90，透明电极90与第一半导体层21欧姆接触，第一电极31与透明电极90接触。
对于发光二极管而言，有源层10可以是指发光层，第一半导体层21可以包括至少两个材料不同的第一子半导体层，第二半导体层22可以包括至少两个材料不同的第二子半导体层(图中未示出)。示例性的，当第一半导体层21为P型半导体层，第二半导体层22为N型半导体层时，第一半导体层21例如可以包括空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层等膜层，第二半导体层22例如可以包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层等膜层。
如图19所示，第一半导体层21位于发光二极管的出光侧，当第一半导体层21为P型半导体层时，第一电极31为正极(阳极)，发光二极管发出的光从阳极出射，当第一半导体层21为N型半导体层时，第一电极31为负极(阴极)，发光二极管发出的光从阴极出射。由于第一电极31不透光，因此，需要在第一半导体层21远离有源层10的一侧设置透明电极90，例如氧化铟锡(ITO)等透明导电材料，第一电极31则通过与透明电极90接触实现与第一半导体层21欧姆接触。
需要说明的是，图19仅以第三电极33位于第二半导体层22远离衬底50的一侧为例进行示意，该结构并非限定，在其他实施例中，还可以选用导电衬底50，并使第三电极33位于衬底50远离第二半导体层22的一侧。
还需要说明的是，图19仅以半导体光源(如发光二极管)包括一个发光单元为例进行示意，在其他实施例中，可以参照图2所示，设置半导体光源包括多个阵列排布的发光单元，并在相邻发光单元之间设置钝化层和介质层(介质层至少包括第一电介质层)，以间隔多个发光单元，具体可参考上文描述，在此不作赘述。
作为又一种可选方案，半导体光源例如可以为边发射激光器(EEL)。图21是本发明实施例提供的另一种半导体光源的剖面结构示意图，图22是与图21对应的半导体光源的俯视结构示意图，参见图21和图22，可选的，半导体光源100为边发射激光器；第二电极32位于第一电极31靠近有源层10的一侧；第二电极32与有源层10之间包括层叠设置的第二电介质层42和第一半导体层21，第一半导体层21位于第二电介质层42远离第二电极32的一侧。
当半导体光源为边发射激光器时，第一半导体层21可以包括至少两个材料不同的第一子半导体层，第二半导体层22可以包括至少两个材料不同的第二子半导体层(图中未示出)。例如，第一半导体层21可以包括至少两层由III-V族半导体材料构成的膜层，第二半导体层22可以包括至少两层由III-V族半导体材料构成的等膜层。其中，III-V族半导体材料包括但不限于GaAs、AlGaAs、InGaAs、AlAs、InAs、InP、GaAsP、InGaP、GaP、AlAsP、AlP、GaN、AlGaN、AlN、InAlN和InGaN。
如图22所示，边发射激光器从器件边缘出射激光。如图21所示，当第二电极32位于第一电极31靠近有源层10的一侧时，可以对第一半导体层21进行刻蚀处理，并在第一半导体层21与第二电极32之间设置第二电介质层42，以使第二电极32与第一半导体层21绝缘。
需要说明的是，图21仅以半导体光源(如边发射激光器)包括一个发光单元为例进行示意，在其他实施例中，可以参照图2所示，设置半导体光源包括多个阵列排布的发光单元，并在相邻发光单元之间设置钝化层和介质层(介质层至少包括第一电介质层)，以间隔多个发光单元，具体可参考上文描述，在此不作赘述。由于边发射激光器从器件边缘出射激光，因此，当边发射激光器包括多个阵列排布的发光单元时，可选多个发光单元呈1*m式阵列排布(m为大于或等于2的整数)。
综上，上述实施例分别以半导体光源为垂直腔面发射激光器、发光二极管和边发射激光器为例，对各种类型的器件结构做了详细说明。本领域技术人员可以根据实际情况设计各种类型的半导体光源的具体结构，凡是采用本发明实施例的方案得到集成电容器的半导体光源的方案均在本发明的保护范围内。
在上述实施例的基础上，下面对第二电介质层42的结构做进一步详细说明。示例性的，参见图2或图14，当第二电极32位于第一电极31靠近第二半导体层22的一侧，第二电介质层42设置于第二电极32远离第一电极31的一侧时，可选第二电介质层42包括第一介质分部421、第二介质分部422、第三介质分部423和第四介质分部424；第一电极31以及第一电介质层41在有源层10所在平面的正投影均与第一介质分部421在有源层10所在平面的正投影交叠，第一介质分部421在有源层10所在平面的正投影与第二电极32在有源层10所在平面的正投影不交叠；第一电极31、第一电介质层41以及第二电极32在有源层10所在平面的正投影均与第二介质分部422在有源层10所在平面的正投影交叠；第二电极32在有源层10所在平面的正投影与第三介质分部423在有源层10所在平面的正投影交叠，第三介质分部423在有源层10所在平面的正投影与第一电极31和第一电介质层41在有源层10所在平面的正投影均不交叠；第一电介质层41以及第二电极32在有源层10所在平面的正投影与第四介质分部424在有源层10所在平面的正投影交叠，第四介质分部424在有源层10所在平面的正投影与第一电极31在有源层10所在平面的正投影不交叠；沿垂直于有源层10所在平面的方向，第一介质分部421的厚度大于第二介质分部422的厚度；第三介质分部423的厚度大于或等于第二介质分部422的厚度。图2以第三介质分部423的厚度等于第二介质分部422的厚度为例进行示意，图14以第三介质分部423的厚度大于第二介质分部422的厚度为例进行示意。
本实施例中，按照第二电介质层42与第一电极31、第二电极32以及第一电介质层41的交叠情况，将第二电介质层42划分为四个部分，即第一介质分部421、第二介质分部422、第三介质分部423和第四介质分部424，其中，第二介质分部422和第四介质分部424的厚度可以相等，第一介质分部421、第二介质分部422和第三介质分部423可以具有不同的厚度，以实现上文描述的诸如改善半导体光源的良率、改进半导体光源与外部驱动电路电连接的方式等有益效果。
以图14为例，通过设置第一介质分部421以及第三介质分部423的厚度大于第二介质分部422的厚度，可以将局部的第一电极31和第二电极32垫高，使得第一电极31和第二电极32的上表面齐平，如此，可以通过贴附的方式将第一电极31和第二电极32与外部驱动电路电连接，无需在第一电极31和第二电极32打金线，从而简化了半导体光源与外部驱动电路的电连接方式。此外，图14中VCSEL从背面出射激光，且第三电极33位于出光侧，因此，第三电极33可以通过打金线的方式与外部驱动电路电连接。
当然，在其他实施例中，还可以仅设置第一介质分部421的厚度大于第二介质分部422的厚度，例如图2，如此，第一介质分部421可以为第一电极31提供足够的支撑力，避免在第一电极31上打金线时对器件品质造成影响，改善半导体光源的良率。
此外，参见图4，当第二电极32位于第一电极31远离第二半导体层22的一侧，第二电介质层42设置于第一电极31远离第二电极32的一侧时，可选第二电介质层42包括第五介质分部425、第六介质分部426和第七介质分部427；第一电极31在有源层10所在平面的正投影与第五介质分部425在有源层10所在平面的正投影交叠，第五介质分部425在有源层10所在平面的正投影与第一电介质层41和第二电极32在有源层10所在平面的正投影均不交叠；第一电极31以及第一电介质层41在有源层10所在平面的正投影均与第六介质分部426在有源层10所在平面的正投影交叠；第六介质分部426在有源层10所在平面的正投影与第二电极32在有源层10所在平面的正投影不交叠；第一电极31、第一电介质层41以及第二电极32在有源层10所在平面的正投影与第七介质分部427在有源层10所在平面的正投影交叠；沿垂直于有源层10所在平面的方向，第七介质分部427的厚度大于或等于第六介质分部426的厚度。
此设计理念与图2/图14的设计理念相同，在此不再赘述。需要说明的是，图4仅以第七介质分部427的厚度等于第六介质分部426的厚度为例进行示意，在其他实施例中，可选第七介质分部427的厚度大于第六介质分部426的厚度，以在第二电极32与第一电极31的上表面不在同一平面时，利用厚度更大的第七介质分部427垫高第二电极32，使第二电极32与第一电极31的上表面齐平，省去打线工艺。
图2-图20的其他附图中第二电介质层42的设计理念均与此相同，在此不再一一赘述，仅以图2、图4和图14为例进行说明。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种半导体光源的驱动电路，用于驱动上述任一实施例提供的半导体光源100，该驱动电路基于传统的dToF驱动电路进行改进，鉴于半导体光源中集成了电容器，因此，电容与半导体光源之间的串联电感大大降低，从而可以提升驱动电路的性能，而且可以省去原有驱动电路中的电容，简化电路设计。
图23是本发明实施例提供的一种半导体光源的驱动电路的结构示意图，图24是本发明实施例提供的另一种半导体光源的驱动电路的结构示意图，参见图23或图24，可选的，驱动电路包括：第一电压源HV、第二电压源LV、充电电阻R、场效应晶体管FET和控制信号源V-cl；其中，第一电压源HV的电压大于第二电压源LV的电压；场效应晶体管FET的第一极与半导体光源100的第三电极33电连接；场效应晶体管FET的第二极与半导体光源100的第二电极32电连接于第一节点N1；场效应晶体管FET的栅极(G)与控制信号源V-cl电连接；第一极为场效应晶体管FET的漏极(D)，第二极为场效应晶体管FET的源极(S)；或者，第一极为场效应晶体管FET的源极，第二极为场效应晶体管FET的漏极；第一电压源HV与半导体光源100中的正电极耦接(直接或间接电连接)，第二电压源LV与半导体光源100中的负电极耦接；正电极为半导体光源100中与P型半导体层欧姆接触的电极，负电极为半导体光源100中与N型半导体层欧姆接触的电极；充电电阻R串联于第一电压源HV、第一电极31、第二电极32以及第二电压源LV构成的回路中。可选第一电压源的电压大于0V，第二电压源接地。
图23和图24以半导体光源100为发光二极管为例进行示意，本发明实施例提供的半导体光源100中，发光二极管LED与电容C一体集成，二者共用第一电极31。
如图23或图24所示，通过将充电电阻R串联于第一电压源HV、第一电极31、第二电极32以及第二电压源LV构成的回路中，从而可以对电容C进行充电。
进一步地，由于半导体光源100中的正电极和负电极分别为半导体光源100的第一电极31和第三电极33，而发光二极管LED与电容C共用第一电极31，且发光二极管LED的另一个电极(即第三电极33)与电容C的另一个电容极板(即第二电极32)电连接于第一节点N1，因此，通过将第一电压源HV与半导体光源100中的正电极电连接，将第二电压源LV与半导体光源100中的负电极电连接，从而可以将第一电压源HV和第二电压源LV分别与电容C的两个电容极板(即第一电极31和第二电极32)电连接，实现为电容C充电，而且能够保证电容C充电后，其高电位的电容极板对应发光二极管LED的正极，低电位的电容极板对应发光二极管LED的负极。
进一步地，通过将半导体光源100的第三电极33与场效应晶体管FET的第一极(如漏极D)电连接，将半导体光源100的第二电极32与场效应晶体管FET的第二极(如源极S)电连接于第一节点N1，如此，可以在电容C充电后将场效应晶体管FET导通，使电容C对发光二极管LED放电，驱动发光二极管LED发光。可以理解，场效应晶体管FET的开关状态由控制信号源V-cl控制，示例性的，控制信号源V-cl的信号可以为脉冲电压信号。
如上文半导体光源100相关实施例的描述，第一电极31和第三电极33可以分别为半导体光源100的正电极和负电极，具体根据第一半导体层21和第二半导体层22的掺杂类型确定。下面，基于第一电极31和第三电极33的极性，对驱动电路与半导体光源100的连接关系做进一步详细描述。
作为一种可行的实施方式，参见图23，可选的，第一半导体层为P型半导体层，第一电极31为正电极，第二半导体层为N型半导体层，第三电极33为负电极；此时，可选充电电阻R的第一端与第一电压源HV电连接，充电电阻R的第二端与半导体光源100的第一电极31电连接；半导体光源100的第三电极33与场效应晶体管FET的第一极电连接，第一节点N1与第二电压源LV电连接，场效应晶体管FET的栅极与控制信号源V-cl电连接。具体工作过程参见上文描述，在此不再赘述。
作为另一种可行的实施方式，参见图24，可选的，第一半导体层为N型半导体层，第一电极31为负电极，第二半导体层为P型半导体层，第三电极33为正电极；此时，可选充电电阻R的第一端与第二电压源LV电连接，充电电阻R的第二端与半导体光源100的第一电极31电连接；半导体光源100的第三电极33与场效应晶体管FET的第一极电连接，第一节点N1与第一电压源HV电连接。具体工作过程参见上文描述，在此不再赘述。
示例性的，图25是驱动电路的电容充电阶段的过程示意图，图26是驱动电路的电容放电阶段的过程示意图，以半导体光源100为VCSEL，且第一电极31为正电极，第三电极33为负电极为例，示出了充放电过程中电容极板(即第一电极31和第二电极32)上的电荷变化情况。参见图25，在电容充电阶段，第一电极31上积累正电荷，第二电极32上积累负电荷。参见图26，在电容放电过阶段，场效应晶体管导通，第二电极32与第三电极33均接地，因此，第一电极31上的正电荷减少，第二电极32上的负电荷减少，电容对半导体光源(如VCSEL)放电，使VCSEL吸收电能产生能量激发，发出某种波长的光，接着，光经过上布拉格反射镜(如第一半导体层21)和下布拉格反射镜(如第二半导体层22)来回反射产生谐振放大，从而产生高能量的激光光束并从出光孔射出。
进一步地，从图23和图24可以看出，由于半导体光源100中集成电容器，因此，电容C与半导体光源(如LED)之间几乎无串联电感，驱动电路中的串联电感L’基本为充电电阻R与电容C之间的基板走线产生，因此，本发明实施例的技术方案可以显著提升驱动电路的性能，简化电路设计。
示例性的，以半导体光源为发光二极管为例，图27是图1所示现有驱动电路中的电流脉冲示意图，图28是本发明实施例提供的驱动电路中的电流脉冲示意图，其中，横坐标表示时间，纵坐标表示电流。对比图27和图28可以看出，本发明实施例提供的半导体光源100集成了电容器，因此，电流的脉冲宽度明显变窄，因而光功率显著提供，驱动电路的性能也随之提升。另外，通过计算可以得到，现有的驱动电路中，电容与半导体光源之间的串联电感约为0.6nH，而本申请中，由于半导体光源集成了电容器，二者的串联电感显著下降，约为0.1nH。
综上，本发明实施例提出的集成电容器的半导体光源，可大大降低半导体光源与电容器之间的串联电感，实现较短的光脉宽和较大的光功率，提升dToF驱动电路的性能，且无需采用复杂的封装方式，简化了驱动电路的设计。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (25)

1.一种半导体光源，其特征在于，包括：
有源层；
第一半导体层和第二半导体层；所述第一半导体层和所述第二半导体层分别位于所述有源层的相对两侧；
第一电极、第二电极和第三电极；所述第一电极与所述第一半导体层欧姆接触；所述第三电极与所述第二半导体层欧姆接触；所述第一电极与所述第二电极之间设置有第一电介质层；所述第一电介质层包括至少两个第一子介质层和至少一个第二子介质层；所述第一子介质层平行于所述有源层所在平面，所述第二子介质层位于相邻两个所述第一子介质层的同一侧且与该相邻两个第一子介质层连通；所述第一电极和所述第二电极分别位于同一所述第一子介质层的相对两侧，且位于同一所述第二子介质层的相对两侧；
其中，所述第一半导体层为P型半导体层，所述第二半导体层为N型半导体层；或者，所述第一半导体层为N型半导体层，所述第二半导体层为P型半导体层。
2.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述第一半导体层包括至少两个材料不同的第一子半导体层；
所述第二半导体层包括至少两个材料不同的第二子半导体层。
3.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述第一电介质层的材料包括空气、二氧化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化钽、氧化铪和聚合物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述第二电极和所述第三电极在所述有源层所在平面的正投影不交叠。
5.根据权利要求4所述的半导体光源，其特征在于，所述第二电极与所述第二半导体层在所述有源层所在平面的正投影不交叠。
6.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影交叠。
7.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影不交叠，在第一平面的正投影交叠；所述第一平面与所述有源层所在平面相交。
8.根据权利要求7所述的半导体光源，其特征在于，所述第一电介质层在所述有源层所在平面的投影形状包括之字形或螺旋形；
所述第一电极和所述第二电极分别位于所述第一电介质层的相对两侧。
9.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述第二电极位于所述第一电极靠近所述第二半导体层的一侧；
所述第二电极远离所述第一电极的一侧设置有第二电介质层。
10.根据权利要求9所述的半导体光源，其特征在于，所述第二电介质层包括第一介质分部、第二介质分部、第三介质分部和第四介质分部；
所述第一电极以及所述第一电介质层在所述有源层所在平面的正投影均与所述第一介质分部在所述有源层所在平面的正投影交叠，第一介质分部在所述有源层所在平面的正投影与所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影不交叠；
所述第一电极、所述第一电介质层以及所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影均与所述第二介质分部在所述有源层所在平面的正投影交叠；
所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影与所述第三介质分部在所述有源层所在平面的正投影交叠，所述第三介质分部在所述有源层所在平面的正投影与所述第一电极和所述第一电介质层在所述有源层所在平面的正投影均不交叠；
所述第一电介质层以及所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影与所述第四介质分部在所述有源层所在平面的正投影交叠，所述第四介质分部在所述有源层所在平面的正投影与所述第一电极在所述有源层所在平面的正投影不交叠；
沿垂直于所述有源层所在平面的方向，所述第一介质分部的厚度大于所述第二介质分部的厚度；所述第三介质分部的厚度大于或等于所述第二介质分部的厚度。
11.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述第二电极位于所述第一电极远离所述第二半导体层的一侧；
所述第一电极远离所述第二电极的一侧设置有第二电介质层。
12.根据权利要求11所述的半导体光源，其特征在于，所述第二电介质层包括第五介质分部、第六介质分部和第七介质分部；
所述第一电极在所述有源层所在平面的正投影与所述第五介质分部在所述有源层所在平面的正投影交叠，第五介质分部在所述有源层所在平面的正投影与第一电介质层和所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影均不交叠；
所述第一电极以及所述第一电介质层在所述有源层所在平面的正投影均与所述第六介质分部在所述有源层所在平面的正投影交叠；所述第六介质分部在所述有源层所在平面的正投影与所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影不交叠；
所述第一电极、所述第一电介质层以及所述第二电极在所述有源层所在平面的正投影与所述第七介质分部在所述有源层所在平面的正投影交叠；
沿垂直于所述有源层所在平面的方向，所述第七介质分部的厚度大于或等于所述第六介质分部的厚度。
13.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，沿垂直于所述有源层所在平面的方向，所述半导体光源包括多个有源层，相邻两个所述有源层之间通过隧道结连接。
14.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述半导体光源包括一个发光单元。
15.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述半导体光源包括多个阵列排布的发光单元，相邻所述发光单元之间设置有钝化层和介质层；所述介质层至少包括所述第一电介质层。
16.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述半导体光源为垂直腔面发射激光器；
所述第一半导体层包括第一布拉格反射镜，所述第二半导体层包括第二布拉格反射镜。
17.根据权利要求16所述的半导体光源，其特征在于，还包括衬底，所述第一半导体层位于所述第二半导体层远离所述衬底的一侧；
所述半导体光源沿所述衬底指向所述有源层的方向出射光束；或者，所述半导体光源沿所述有源层指向所述衬底的方向出射光束。
18.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述半导体光源为发光二极管。
19.根据权利要求18所述的半导体光源，其特征在于，所述第一半导体层位于所述发光二极管的出光侧，所述第一半导体层远离所述有源层的一侧设置有透明电极，所述透明电极与所述第一半导体层欧姆接触，所述第一电极与所述透明电极接触。
20.根据权利要求1所述的半导体光源，其特征在于，所述半导体光源为边发射激光器。
21.根据权利要求20所述的半导体光源，其特征在于，所述第二电极位于所述第一电极靠近所述有源层的一侧；
所述第二电极与所述有源层之间包括层叠设置的第二电介质层和所述第一半导体层，所述第一半导体层位于所述第二电介质层远离所述第二电极的一侧。
22.一种半导体光源的驱动电路，其特征在于，用于驱动权利要求1-21任一项所述的半导体光源，所述驱动电路包括：第一电压源、第二电压源、充电电阻、场效应晶体管和控制信号源；其中，所述第一电压源的电压大于所述第二电压源的电压；
所述场效应晶体管的第一极与所述半导体光源的第三电极电连接；所述场效应晶体管的第二极与所述半导体光源的第二电极电连接于第一节点；所述场效应晶体管的栅极与所述控制信号源电连接；所述第一极为所述场效应晶体管的漏极，所述第二极为所述场效应晶体管的源极；或者，所述第一极为所述场效应晶体管的源极，所述第二极为所述场效应晶体管的漏极；
所述第一电压源与所述半导体光源中的正电极耦接，所述第二电压源与所述半导体光源中的负电极耦接；所述正电极为所述半导体光源中与所述P型半导体层欧姆接触的电极，所述负电极为所述半导体光源中与所述N型半导体层欧姆接触的电极；
所述充电电阻串联于所述第一电压源、所述第一电极、所述第二电极以及所述第二电压源构成的回路中。
23.根据权利要求22所述的驱动电路，其特征在于，所述第一半导体层为P型半导体层，所述第一电极为所述正电极，所述第二半导体层为N型半导体层，所述第三电极为所述负电极；
所述充电电阻的第一端与所述第一电压源电连接，所述充电电阻的第二端与所述半导体光源的第一电极电连接；所述第一节点与所述第二电压源电连接。
24.根据权利要求22所述的驱动电路，其特征在于，所述第一半导体层为N型半导体层，所述第一电极为所述负电极，所述第二半导体层为P型半导体层，所述第三电极为所述正电极；
所述充电电阻的第一端与所述第二电压源电连接，所述充电电阻的第二端与所述半导体光源的第一电极电连接；所述第一节点与所述第一电压源电连接。
25.根据权利要求22所述的驱动电路，其特征在于，所述第一电压源的电压大于0V，所述第二电压源接地。
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PCT/CN2021/123693 WO2022213573A1 (zh) 2021-04-05 2021-10-14 一种半导体光源及其驱动电路
KR1020237005157A KR20230037648A (ko) 2021-04-05 2021-10-14 반도체 광원 및 그 구동회로
EP21935791.0A EP4181220A1 (en) 2021-04-05 2021-10-14 Semiconductor light source and driving circuit thereof
TW111112930A TWI812142B (zh) 2021-04-05 2022-04-01 一種半導體光源及其驅動電路

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1802054A (zh) * 2004-11-17 2006-07-12 三星Sdi株式会社 有机电致发光装置及其制造方法
CN104465856A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 中国科学院半导体研究所 无线能量传输发光***及其芯片级发光装置的制备方法
CN106784173A (zh) * 2016-11-11 2017-05-31 聚灿光电科技股份有限公司 具有电容结构的led芯片及其制备方法
CN110574246A (zh) * 2017-04-19 2019-12-13 欧司朗光电半导体有限公司 半导体激光器
CN112447785A (zh) * 2020-11-23 2021-03-05 厦门天马微电子有限公司 一种发光二极管显示面板及其制备方法、显示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103415935B (zh) * 2011-03-14 2016-09-14 皇家飞利浦有限公司 具有重新分布用于倒装芯片安装的垂直接触件的led
TWI484626B (zh) * 2012-02-21 2015-05-11 Formosa Epitaxy Inc 半導體發光元件及具有此半導體發光元件的發光裝置
CN110459660B (zh) * 2019-08-06 2021-04-16 天津三安光电有限公司 一种发光二极管及制作工艺、发光装置
CN111799654B (zh) * 2020-09-09 2021-01-22 常州纵慧芯光半导体科技有限公司 一种激光器及其制造方法与应用
CN113410192B (zh) * 2021-06-16 2023-08-15 中国科学院半导体研究所 氮化镓和石墨烯混合集成光电芯片及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1802054A (zh) * 2004-11-17 2006-07-12 三星Sdi株式会社 有机电致发光装置及其制造方法
CN104465856A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 中国科学院半导体研究所 无线能量传输发光***及其芯片级发光装置的制备方法
CN106784173A (zh) * 2016-11-11 2017-05-31 聚灿光电科技股份有限公司 具有电容结构的led芯片及其制备方法
CN110574246A (zh) * 2017-04-19 2019-12-13 欧司朗光电半导体有限公司 半导体激光器
CN112447785A (zh) * 2020-11-23 2021-03-05 厦门天马微电子有限公司 一种发光二极管显示面板及其制备方法、显示装置

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