[发明专利]半导体辐射源

说明书

在一个实施方式中，半导体辐射源（1）包括电容器本体（3）以及用于产生辐射的半导体芯片（2）。半导体芯片（2）和电容器主体（3）彼此堆叠地布置。此外，半导体芯片（2）与电容器本体（3）平面且直接地电连接。

技术领域

说明了一种半导体辐射源。

发明内容

待解决的任务在于说明一种半导体辐射源，该半导体辐射源可以有效地用大电流脉冲式地运行。

该任务尤其通过具有本发明特征的半导体辐射源来加以解决。优选的扩展是以下描述的主题。

根据至少一个实施方式，所述半导体辐射源包括一个或多个半导体芯片。至少一个半导体芯片被设计为产生辐射。也就是说，在所述半导体辐射源的运行期间发射的辐射由所述至少一个半导体芯片生成。所述半导体芯片优选地是半导体激光器芯片，如边缘发射半导体激光器或表面发射半导体激光器，例如具有垂直谐振器结构的表面发射激光器(英语：vertical cavity surface emitting laser，垂直腔表面发射激光器，或简写为VCSEL)。同样，所述半导体芯片可以是超发光二极管。

根据至少一个实施方式，所述半导体芯片被设计为产生近紫外辐射、可见光或近红外辐射。由所述半导体芯片产生的辐射的最大强度的波长例如至少为360nm或400nm或700nm和/或至多1080nm或960nm或860nm或485nm。可能的是，从多个不同光谱区域发射辐射。例如，在半导体辐射源中具有最大强度的不同波长的多个半导体芯片可以彼此组合。替换地，按规定仅产生一个确定的波长。

根据至少一个实施方式，所述半导体辐射源包括一个或多个电容器本体。经由至少一个电容器本体向所述至少一个半导体芯片通电，特别是在脉冲运行中。也就是说，所述电容器本体被设计为电运行所述半导体芯片。

根据至少一个实施方式，所述半导体芯片和所述电容器本体彼此堆叠地布置。如果存在多个半导体芯片和/或多个电容器本体，则在堆叠的半导体芯片和电容器本体之间可以存在1：1的关联，使得仅一个半导体芯片和一个电容器本体彼此堆叠地安装。优选地，在平面图中观察，所述一个或多个半导体芯片完全位于所述电容器本体的底面内。

根据至少一个实施方式，所述半导体芯片和所述电容器本体以平面方式彼此电连接。特别优选地，所述半导体芯片和所述电容器本体之间的电连接是没有中间组件的直接电连接。这特别是意味着：在所述半导体芯片和所述电容器本体之间仅存在平面的电连接工具，如焊料或导电粘合剂。特别优选地，所述半导体本体和所述电容器本体之间的电连接是没有接合线的。

在至少一个实施方式中，所述半导体辐射源包括至少一个用于产生辐射的半导体芯片以及包括至少一个电容器本体。所述半导体芯片和所分配的电容器本体彼此堆叠地布置。此外，所述半导体芯片以平面方式并且优选直接地电连接到所述电容器本体。

在短时间内切换大电流情况下的问题是电感的减小，例如在电容器、激光器和诸如场效应晶体管的开关元件之间的电流路径中。利用所说明的半导体辐射源可以减小电感，从而可以实现短的脉冲上升时间和大的开关电流。

减小电感的替代方法在于将所述半导体辐射源的分立的各个组件尽可能靠近地放置，以最小化电引线的路径长度。部分地，可以通过将短路电流切换到电路的一部分来进行电感补偿。然而，在这种情况下，对电感的补偿是以电功率为代价的。

对于本文描述的半导体辐射源来说，所述电容器本体例如以硅芯片的形式加以使用，所述硅芯片在至少一侧上例如具有例如由金制成的金属涂层，使得所述电容器本体可以用作双重部件。一方面，所述电容器本体用作针对所述半导体芯片的安装平台，也称为基板。另一方面，所述电容器本体用作针对短激光脉冲的储能器。这种组合意味着：实际上消除了任何电感，否则例如会通过所述半导体芯片和所述电容器本体之间的接合线或电导线引起电感。在这种情况下，所述半导体芯片优选是其中已经去除了生长衬底的薄膜激光器芯片，其中，所述电容器本体优选地用作针对所述半导体芯片的半导体层序列的载体衬底。