(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と、前記誘電体層を挟んで設けられた第１内部電極および第２内部電極と、前記第１内部電極に電気的に接続された第１外部電極と、前記第２内部電極に電気的に接続された第２外部電極とを含むコンデンサと、
前記コンデンサから給電されることで発光する１つ以上の固体発光素子と、
前記コンデンサから前記固体発光素子への給電を制御するスイッチング素子とを備え、
前記コンデンサは、前記固体発光素子を外面に載置し、前記スイッチング素子を外面に載置または内部に設け、前記第１外部電極と前記第２外部電極との間に前記固体発光素子と前記スイッチング素子とを直列接続するための導電部を有する、発光装置。
【請求項２】
前記導電部は、前記コンデンサの外面に設けられた接続電極を有する、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記コンデンサは、半導体基板に前記誘電体層と前記誘電体層を介して配置される前記第１内部電極および前記第２内部電極とを含む半導体キャパシタである、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記半導体キャパシタは、１０μｍ以下の絶縁膜を外面に有し、前記絶縁膜を介して前記コンデンサの外面に設けられた接続電極を有する、請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記コンデンサは、
前記第１内部電極および前記固体発光素子と電気的に接続された第１ビア導体と、
前記第２内部電極および前記スイッチング素子と電気的に接続された第２ビア導体とを含み、
前記第１ビア導体および前記第２ビア導体が前記コンデンサの外部電極と電気的に接続される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１ビア導体は、前記コンデンサの外面に載置した前記固体発光素子の一端と接続する位置に設け、
前記第２ビア導体は、前記コンデンサの外面に載置した前記スイッチング素子の一端と接続する位置に設ける、請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記固体発光素子は、前記コンデンサの外面に対して水平な方向に光を出射することが可能であり、
前記スイッチング素子は、前記固体発光素子が出射する光の光路上を避けて前記コンデンサの外面に載置してある、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記スイッチング素子は、前記コンデンサの外面において前記固体発光素子に対して水平方向にずらして配置してある、請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記スイッチング素子は、前記コンデンサの外面において前記固体発光素子に対して垂直方向にずらして配置してある、請求項７に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記固体発光素子が出射する光の光路上に設けられ、前記固体発光素子からの光を受光する受光素子をさらに備える、請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記半導体キャパシタは、
前記誘電体層が、前記固体発光素子および前記スイッチング素子を載置する前記コンデンサの外面に対して垂直方向に形成された、請求項３または請求項４に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記半導体キャパシタは、前記固体発光素子および前記スイッチング素子を載置する位置の直下で、前記誘電体層と前記誘電体層を挟んで設けられた前記第１内部電極および前記第２内部電極とからなる容量形成部の側方に位置する前記半導体基板の凸部分を有する、請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記半導体キャパシタは、
前記第１内部電極および前記固体発光素子と電気的に接続された第１ビア導体と、
前記第２内部電極および前記スイッチング素子と電気的に接続された第２ビア導体とを含む、請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記第１ビア導体および前記第２ビア導体は、前記固体発光素子および前記スイッチング素子を載置する前記半導体キャパシタの外面の反対側の面に至る第３ビア導体とそれぞれ電気的に接続されている、請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記第３ビア導体は、前記半導体基板よりも熱伝導性が高い材料で構成される、請求項１４に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記半導体基板は、シリコンである、請求項３または請求項４に記載の発光装置。
【請求項１７】
誘電体層と、前記誘電体層を挟んで設けられた第１内部電極および第２内部電極とを含むコンデンサであって、
前記コンデンサから給電されることで発光する１つ以上の固体発光素子、および前記コンデンサから前記固体発光素子への給電を制御するスイッチング素子を載置する載置部と、
前記載置部に設けられ、前記コンデンサと前記スイッチング素子とを直列接続する導電部と、を有するコンデンサ。
【請求項１８】
前記コンデンサの外面に載置され、前記スイッチング素子を駆動するように構成された駆動素子をさらに備え、
前記コンデンサは、
前記誘電体層を挟んで設けられる第３内部電極および第４内部電極と、
前記第３内部電極に電気的に接続された第３外部電極と、
前記第４内部電極に電気的に接続された第４外部電極とをさらに含み、
前記第３内部電極は、前記第１内部電極とは絶縁されており、
前記駆動素子は、前記第３外部電極と前記第４外部電極との間に接続されている、請求項１に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記第４外部電極は、前記第２外部電極に電気的に接続されている、請求項１８に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上の固体発光素子を備える発光装置、および１つ以上の固体発光素子を載置することができるコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車システムや気象観測システムなどにＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）が用いられることがある。ＬｉＤＡＲは、非特許文献１に記載されているようなレーザーダイオード、半導体スイッチ、クランプ用ダイオード、および電力供給用コンデンサなどからなる発光装置を含んでいる。【０００３】
発光装置の駆動方式には、容量放電方式とスイッチ制御方式とがある。容量放電方式を採用した発光装置では、寄生インダクタンスと電力供給用コンデンサとの共振によって、レーザーダイオードからパルス幅を持つ光を発生させている。一方、スイッチ制御方式を採用した発光装置では、半導体スイッチのオン／オフをコントロールすることでレーザーダイオードのオン／オフを制御してパルス幅を持つ光を発生させている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】John  Glaser,  "How  GaN  Power  Transistors  Drive  High-Performance  Lidar:  Generating  ultrafast  pulsed  power  with  GaN  FETs",  IEEE  Power  Electronics  Magazine,  US,  March  2017,p.25-35
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、非特許文献１に記載されているような容量放電方式を採用した発光装置では、寄生インダクタンスと電力供給用コンデンサの容量とで決まる共振周波数によりレーザーダイオードを駆動するため、出力する光のパルス幅が固定化してしまい、自由なパルス幅の光を出力することが困難であった。【０００６】
一方、非特許文献１に記載されているようなスイッチ制御方式を採用した発光装置では、出力する光のパルス幅にある程度の自由度があるが、寄生インダクタンスによりレーザーダイオードの電流の立ち上り速度が制限されて、必要な電流値を流す際に一定以上の時間がかかる問題があった。つまり、スイッチ制御方式を採用した発光装置であっても、一定以上のパルス幅の光しか出力することができず光の短パルス化を実現できない。【０００７】
自動車システムにおいて自動運転を実現するためには数ｃｍの距離分解能が必要であるといわれている。しかし、自動車システムにＬｉＤＡＲを採用し、従来の発光装置は、レーザーダイオード、半導体スイッチ、クランプ用ダイオード、および電力供給用コンデンサなどの部品をプリント基板等の一つの面上に配置した構成となっている。配置された部品間の距離は数百μｍのオーダとなるため、回路が動作したときのレーザーダイオードを含む電流ループの寄生インダクタンスは数ｎＨのオーダとなる。そのため、発光装置から光を出力するオン時間幅が数ｎｓより大きい値に制限され、距離分解能を十分に確保できない問題があった。【０００８】
そこで、本発明の目的は、出力する光の短パルス化を実現できる発光装置、および載置する固体発光素子が出力する光の短パルス化を実現できるコンデンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一形態に係る発光装置は、誘電体層と、誘電体層を挟んで設けられた第１内部電極および第２内部電極と、第１内部電極に電気的に接続された第１外部電極と、第２内部電極に電気的に接続された第２外部電極とを含むコンデンサと、コンデンサから給電されることで発光する１つ以上の固体発光素子と、コンデンサから固体発光素子への給電を制御するスイッチング素子とを備え、コンデンサは、固体発光素子を外面に載置し、スイッチング素子を外面に載置または内部に設け、第１外部電極と第２外部電極との間に固体発光素子とスイッチング素子とを直列接続するための導電部を有する。【００１０】
本発明の一形態に係るコンデンサは、誘電体層と、誘電体層を挟んで設けられた第１内部電極および第２内部電極とを含むコンデンサであって、コンデンサから給電されることで発光する１つ以上の固体発光素子、およびコンデンサから固体発光素子への給電を制御するスイッチング素子を載置する載置部と、載置部に設けられ、コンデンサとスイッチング素子とを直列接続する導電部と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コンデンサの外面に固体発光素子とスイッチング素子とを直列接続して載置することで、寄生インダクタンスを小さくすることができ、固体発光素子から出力する光を短いパルスにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る発光装置の回路図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る発光装置の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る別の発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図９】本発明の実施の形態６に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態６の変形例に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態７に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１２】本発明の変形例（１）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１３】本発明の変形例（２）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１４】本発明の変形例（３）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１５】本発明の変形例（４）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１６】本発明の変形例（５）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１７】半導体スイッチを駆動する駆動素子を含んだ発光装置の回路図である。
【図１８】本発明の変形例（１０）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図１９】本発明の変形例（１０）に係る発光装置の側面図である。
【図２０】本発明の変形例（１０）に係る発光装置の他の構成の例を説明するための概略図である。
【図２１】本発明の変形例（１１）に係る発光装置の回路図である。
【図２２】本発明の変形例（１１）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。
【図２３】本発明の変形例（１１）に係る発光装置の側面図である。
【図２４】本発明の変形例（１１）に係る発光装置の他の構成の例を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態に係る発光装置について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１４】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１に係る発光装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る発光装置１００の構成を説明するための概略図である。なお、図１（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０の外面から見た発光装置１００の平面図を、図１（ｂ）は、発光装置１００のＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。
【００１５】
図１に示す発光装置１００は、コンデンサ１０、コンデンサ１０の外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を備えている。コンデンサ１０は、電力供給用コンデンサであり積層セラミックコンデンサで構成している。そのため、コンデンサ１０は、静電容量を取得するための複数の内部電極１４，１５と、誘電体セラミック層１３が交互に積層されている。つまり、誘電体セラミック層１３を挟んで内部電極１４（第１内部電極）と内部電極１５（第２内部電極）とが交互に積層することで積層体を構成している。積層する内部電極１４，１５は、コンデンサ１０の一方の端部と他方の端部とで交互に引き出されている。それぞれの端部に引き出された内部電極１４，１５は、コンデンサ１０のそれぞれの端部に設けられた外部電極１１，１２に接続されている。つまり、外部電極１１（第１外部電極）は、積層体の一方の端部に形成され、外部電極１２（第２外部電極）は、一方の端部に対向する積層体の他方の端部に形成されている。
【００１６】
なお、コンデンサ１０は、例えば、導電性ペースト（Ｎｉペースト）をスクリーン印刷法により印刷して電極パターンを形成したチタン酸バリウム系のセラミックグリーンシート（誘電体セラミック層１３）を複数積層することで形成することができる。
【００１７】
さらに、コンデンサ１０は、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を載置する外面にも外部電極１１，１２を形成している。具体的に、図１に示すコンデンサ１０では、外面の紙面左側に外部電極１１が、外面の紙面右側に外部電極１２がそれぞれ形成されている。さらに、コンデンサ１０の外面には、外部電極１１，１２の間にゲート引出し電極３１および接続電極３２が形成されている。
【００１８】
固体発光素子２０は、固体の物質に電気を流すことで、物質自体が発光する発光素子であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、電界発光素子（ＥＬ）などが含まれる。固体発光素子２０は、コンデンサ１０の外面と平行な方向に光を出射する発光部２２を有している。そのため、発光装置１００は、コンデンサ１０の外面と平行な方向に光を出力することができる。固体発光素子２０は、一方の電極（例えば、アノード）を外部電極１１に接続し、他方の電極（例えば、カソード）を配線２１と電気的に接続する。配線２１は、固体発光素子２０と接続電極３２とを電気的に接続するものである。配線２１の材料として、ＡｕやＡｌ、Ｃｕなどの材料が用いられる。また、配線２１は、ワイヤ、リボン、クリップなどの形状が用いられる。
【００１９】
半導体スイッチ３０は、スイッチング素子であり、例えば、シリコンＭＯＳＦＥＴやＧａＮＦＥＴなどが用いられる。半導体スイッチ３０は、一方の電極（例えば、ドレイン電極）を接続電極３２に接続し、他方の電極（例えば、ソース電極）を配線３３と電気的に接続している。なお、半導体スイッチ３０のゲート電極は、コンデンサ１０の外面に形成されたゲート引出し電極３１と電気的に接続されている。配線３３は、半導体スイッチ３０と外部電極１２とを電気的に接続するものである。配線３３の材料として、ＡｕやＡｌ、Ｃｕなどの材料が用いられる。また、配線２１は、ワイヤ、リボン、クリップなどの形状が用いられる。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態１に係る発光装置１００の回路図である。図２に示す回路図では、コンデンサ１０の一方の電極と固体発光素子２０の一方の電極（例えば、アノード）とが接続され、固体発光素子２０の他方の電極（例えば、カソード）と半導体スイッチ３０とが接続されている。半導体スイッチ３０は、一方の電極（例えば、ドレイン電極）が固体発光素子２０と接続され、他方の電極（例えば、ソース電極）がコンデンサ１０の他方の電極およびＧＮＤ配線と接続されている。
【００２１】
発光装置１００では、コンデンサ１０の外面に固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを載置し、外部電極１１，１２、配線２１、接続電極３２および配線３３を用いて、図２に示すようにコンデンサ１０、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を直列に接続している。ここで、配線２１および接続電極３２が、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列接続するための導電部である。なお、図１に示す導電部は、一例であって回路構成や製造にあわせて含まれる配線や電極などの構成を変更してもよい。
【００２２】
また、コンデンサ１０は、固体発光素子２０を載置する載置部としてコンデンサ１０の外面を有しており、当該コンデンサ１０の外面にコンデンサ１０と半導体スイッチ３０とを直列接続するための導電部として接続電極３２を設けている。
【００２３】
発光装置１００は、コンデンサ１０の外面に固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを実装することで、コンデンサ１０と固体発光素子２０との距離、コンデンサ１０と半導体スイッチ３０との距離を、従来の配線で接続する場合に比べて短くすることができる。つまり、発光装置１００は、図１（ｂ）および図２に示すように、コンデンサ１０、固体発光素子２０、半導体スイッチ３０を流れる電流ループａを小さくすることができる。
【００２４】
また、電流ループａに流れる電流の向きは、図１（ｂ）に示すように、外部電極１１，１２および接続電極３２を流れる電流の向き（実線の矢印）と内部電極１４，１５を流れる電流の向き（破線の矢印）とが逆向きで対向している。さらに、外部電極１１，１２および接続電極３２を流れる電流の向き（実線の矢印）と内部電極１４，１５を流れる電流の向き（破線の矢印）とは、コンデンサ１０の外装厚の距離ｈで対向している。つまり、電流ループａは、対向して逆向きに流れる電流間の距離を距離ｈまで短くすることができる。一方、従来のようにコンデンサ１０、固体発光素子２０、半導体スイッチ３０を配線で接続した場合、対向して逆向きに流れる電流間の距離が距離ｈより長くなる。
【００２５】
発光装置１００は、対向して逆向きに流れる電流間の距離を短くすることで磁束の互いに打ち消し合う効果（相殺効果）が大きくなり、結果として、電流ループａの寄生インダクタンスを小さくすることができる。そのため、発光装置１００が容量放電方式を採用した場合、電流ループａの寄生インダクタンスが小さいため、電源電圧を下げることができ、発光装置１００のコストダウンと小型化が可能となる。また、発光装置１００がスイッチ制御方式を採用した場合、電流ループａの寄生インダクタンスが小さいため、電流のパルス幅を短くすることができ、固体発光素子から出力する光を短いパルスにすることもできる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態１に係る発光装置１００は、誘電体セラミック層１３と、誘電体セラミック層１３を挟んで設けられた内部電極１４（第１内部電極），内部電極１５（第２内部電極）と、内部電極１４に電気的に接続された外部電極１１（第１外部電極）と、内部電極１５に電気的に接続された外部電極１２（第２外部電極）とを含むコンデンサ１０を備えている。さらに、発光装置１００は、コンデンサ１０から給電されることで発光する１つ以上の固体発光素子２０と、コンデンサ１０から固体発光素子２０への給電を制御する半導体スイッチ３０（スイッチング素子）とを備えている。また、コンデンサ１０は、固体発光素子２０を外面に載置し、半導体スイッチ３０を外面に載置または内部に設け、外部電極１１と外部電極１２との間に固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列接続するための導電部を有している。そのため、発光装置１００は、対向して逆向きに流れる電流間の距離を距離ｈまで短くすることで電流ループａの寄生インダクタンスを小さくして、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。なお、本実施の形態１に係る発光装置１００では、導電部として、コンデンサ１０の外面に設けられた接続電極３２を有している構成を示している。
【００２７】
コンデンサ１０は、コンデンサ１０から給電されることで発光する１つ以上の固体発光素子２０、およびコンデンサ１０から固体発光素子２０への給電を制御する半導体スイッチ３０（スイッチング素子）を載置するコンデンサ１０の外面（載置部）と、コンデンサ１０の外面に設けられ、コンデンサ１０と半導体スイッチ３０とを直列接続する接続電極３２（導電部）とを有する。そのため、コンデンサ１０の外面に固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を載置することで、対向して逆向きに流れる電流間の距離を距離ｈまで短くして、電流ループａの寄生インダクタンスを小さくすることができ、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。
【００２８】
（実施の形態２）
実施の形態１に係る発光装置１００では、図１（ｂ）に示すように外部電極１１，１２が積層体のそれぞれの端部に形成されており、電流ループａの大きさがコンデンサ１０の外形サイズの制約を受けている。そこで、本発明の実施の形態２では、コンデンサにビア導体を用いて外部電極と内部電極とを電気的に接続する構成を採用する。図３は、本発明の実施の形態２に係る発光装置１００ａの構成を説明するための概略図である。なお、図３（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ａの外面から見た発光装置１００ａの平面図を、図３（ｂ）は、発光装置１００ａのＩ−Ｉ面での断面図を、図３（ｃ）は、発光装置１００ａのＩＩ−ＩＩ面での断面図をそれぞれ示している。また、図３に示す発光装置１００ａのうち、図１に示す発光装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００２９】
図３に示す発光装置１００ａは、コンデンサ１０ａ、コンデンサ１０ａの外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを備えている。コンデンサ１０ａは、電力供給用コンデンサであり積層セラミックコンデンサで構成している。そのため、コンデンサ１０ａは、静電容量を取得するための複数の内部電極１４，１５と、誘電体セラミック層１３が交互に積層された積層体を構成している。
【００３０】
コンデンサ１０ａは、図３（ｂ）に示すように、積層体を貫くビア導体１６，１７を形成している。ビア導体１６は、コンデンサ１０ａの外面に形成した外部電極１１と積層する内部電極１４とを電気的に接続している。図３（ｃ）に示すように、内部電極１４は、ビア導体１６とは電気的に接続されているが、ビア導体１７とは電気的に接続されていない。ビア導体１７は、コンデンサ１０ａの外面に形成した外部電極１２と積層する内部電極１５とを電気的に接続している。図示していないが、内部電極１５は、ビア導体１７とは電気的に接続されているが、ビア導体１６とは電気的に接続されていない。
【００３１】
半導体スイッチ３０ａは、一方の電極（例えば、ドレイン電極）と他方の電極（例えば、ソース電極）とが同じ面に形成されている。そのため、半導体スイッチ３０ａは、一方の電極（例えば、ドレイン電極）を接続電極３２に接続し、他方の電極（例えば、ソース電極）を外部電極１２と電気的に接続している。
【００３２】
外部電極１１と内部電極１４とを積層体を貫くビア導体１６で接続し、外部電極１２と内部電極１５とを積層体を貫くビア導体１７で接続することによって、ビア導体１６とビア導体１７との間の距離が、図１（ｂ）に示すようにコンデンサ１０の端面に形成した外部電極１１と外部電極１２との距離よりも短くなる。そのため、発光装置１００ａの電流ループは、発光装置１００の電流ループａよりも小さくなり、発光装置１００ａの寄生インダクタンスをさらに低減することができる。
【００３３】
ビア導体１６，１７は、コンデンサ１０ａの内部に形成されているが、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置する位置の下方に形成されるのが望ましい。具体的に、ビア導体１６は、固体発光素子２０の一方の電極（例えば、アノード）付近に設けられ、ビア導体１７は、半導体スイッチ３０ａの他方の電極（例えば、ソース電極）付近に設けられる。これにより、固体発光素子２０からコンデンサ１０ａまでの接続距離、半導体スイッチ３０ａからコンデンサ１０ａまでの接続距離をそれぞれ短縮することができ、発光装置１００ａの電流ループをより小さくすることができる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態２に係る発光装置１００ａは、コンデンサ１０ａが、内部電極１４および固体発光素子２０と電気的に接続されたビア導体１６（第１ビア導体）と、内部電極１５および半導体スイッチ３０ａと電気的に接続されたビア導体１７（第２ビア導体）とを含む。さらに、ビア導体１６，１７は、コンデンサ１０ａの外部電極１１，１２と電気的に接続される。
【００３５】
そのため、発光装置１００ａは、ビア導体１６，１７を形成することでコンデンサ１０ａの外形サイズよりも内側で固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａとコンデンサ１０ａの内部電極１４，１５とを接続することができ、電流ループをより小さくすることが可能となり、寄生インダクタンスをより低減することができる。なお、これまで積層セラミックコンデンサであるコンデンサ１０ａにビア導体を形成する構成について説明したが、以下に説明する他の種類のコンデンサ（一例として、半導体キャパシタ）に対してもビア導体を形成する構成を採用してもよい。
【００３６】
また、ビア導体１６（第１ビア導体）は、コンデンサ１０ａの外面に載置した固体発光素子２０の一端（例えば、アノード）と接続する位置に設け、ビア導体１７（第２ビア導体）は、コンデンサ１０ａの外面に載置した半導体スイッチ３０ａの一端（例えば、ソース電極）と接続する位置に設けてもよい。これにより、発光装置１００ａは、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａとコンデンサ１０ａまでの接続距離を短縮することで、電流ループをより小さくすることが可能となり寄生インダクタンスをより低減することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
実施の形態１に係る発光装置１００では、コンデンサ１０、コンデンサ１０の外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を備える構成について説明した。しかし、コンデンサの外面に載置する素子は、固体発光素子および半導体スイッチに限定されない。そこで、本発明の実施の形態３では、固体発光素子および半導体スイッチ以外の素子をコンデンサの外面に載置する構成について説明する。
【００３８】
図４は、本発明の実施の形態３に係る発光装置１００ｂの構成を説明するための概略図である。なお、図４（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ａの外面から見た発光装置１００ｂの平面図を、図４（ｂ）は、発光装置１００ｂのＩ−Ｉ面での断面図を、図４（ｃ）は、発光装置１００ｂのＩＩ−ＩＩ面での断面図をそれぞれ示している。また、図４に示す発光装置１００ｂのうち、図１に示す発光装置１００および図２に示す発光装置１００ａと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００３９】
図４に示す発光装置１００ｂは、コンデンサ１０ａ、コンデンサ１０ａの外面に載置する固体発光素子２０、半導体スイッチ３０ａ、およびクランプダイオード４０を備えている。コンデンサ１０ａは、電力供給用コンデンサであり積層セラミックコンデンサで構成している。そのため、コンデンサ１０ａは、静電容量を取得するための複数の内部電極１４，１５と、誘電体セラミック層１３が交互に積層された積層体を構成している。
【００４０】
コンデンサ１０ａは、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、積層体を貫くビア導体１６，１７を形成している。ビア導体１６は、コンデンサ１０ａの外面に形成した外部電極１１と積層する内部電極１４とを電気的に接続している。ビア導体１７は、コンデンサ１０ａの外面に形成した外部電極１２と積層する内部電極１５とを電気的に接続している。
【００４１】
固体発光素子２０は、一方の電極（例えば、カソード）を外部電極１１に接続し、他方の電極（例えば、アノード）を配線２１と電気的に接続している。配線２１は、固体発光素子２０と接続電極３２とを電気的に接続するものである。配線２１の材料として、ＡｕやＡｌ、Ｃｕなどの材料が用いられる。また、配線２１は、ワイヤ、リボン、クリップなどの形状が用いられる。
【００４２】
外部電極１１には、固体発光素子２０以外にクランプダイオード４０の一方の電極（例えば、アノード）が電気的に接続されている。クランプダイオード４０は、固体発光素子２０と並列に接続され、他方の電極（例えば、カソード）を配線４１と電気的に接続してある。配線４１は、クランプダイオード４０と接続電極３２とを電気的に接続するものである。配線４１の材料として、ＡｕやＡｌ、Ｃｕなどの材料が用いられる。
【００４３】
半導体スイッチ３０ａは、一方の電極（例えば、ソース電極）と他方の電極（例えば、ドレイン電極）とが同じ面に形成されている。そのため、半導体スイッチ３０ａは、一方の電極（例えば、ソース電極）を接続電極３２に接続し、他方の電極（例えば、ドレイン電極）を外部電極１２と電気的に接続している。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態３に係る発光装置１００ｂの回路図である。図５に示す回路図では、コンデンサ１０ａの一方の電極に固体発光素子２０の一方の電極（カソード）とクランプダイオード４０の一方の電極（アノード）が接続されている。コンデンサ１０ａの他方の電極は、半導体スイッチ３０ａの一方の電極（ドレイン電極）と接続されている。固体発光素子２０の他方の電極（アノード）、クランプダイオード４０の他方の電極（カソード）、および半導体スイッチ３０ａ他方の電極（ソース電極）は、ＧＮＤ配線と接続されている。
【００４５】
発光装置１００ｂに用いる半導体スイッチ３０ａは、昇圧回路２００に用いる半導体スイッチと共用している。そのため、昇圧回路２００は、直流電源２０１、インダクタ２０２、およびダイオード２０３以外に、発光装置１００ｂの半導体スイッチ３０ａを含めて構成されている。つまり、発光装置１００ｂは、昇圧回路２００に用いる半導体スイッチもコンデンサ１０ａの外面に載置した構成である。
【００４６】
以上のように、本実施の形態３に係る発光装置１００ｂは、クランプダイオード４０を固体発光素子２０と並列に接続して、コンデンサ１０ａの外面に載置するので、電流ループを小さくすることで寄生インダクタンスを小さくして、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることもできる。なお、これまで積層セラミックコンデンサであるコンデンサ１０ａを採用する発光装置１００ｂについて説明したが、以下に説明する他の種類のコンデンサ（一例として、半導体キャパシタ）に対しても同様の構成を採用してもよい。
【００４７】
（実施の形態４）
実施の形態３に係る発光装置１００ｂでは、図４（ａ）に示すようにクランプダイオード４０側の固体発光素子２０の発光部２２は、光路上にクランプダイオード４０が存在するため出射した光が当該クランプダイオード４０によって遮られる可能性がある。そこで、本発明の実施の形態４では、固体発光素子２０の発光部２２から出る光の光路を遮らない素子の配置について説明する。
【００４８】
図６は、本発明の実施の形態４に係る発光装置１００ｃの構成を説明するための概略図である。なお、図６に示す平面図は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ａの外面から見た発光装置１００ｃの平面図である。また、図６に示す発光装置１００ｃのうち、図４に示す発光装置１００ｂと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００４９】
固体発光素子２０は、コンデンサ１０ａの外面と平行な方向に光を出射する発光部２２を有しておりエッジ発光型の発光素子である。そのため、発光装置１００ｃは、コンデンサ１０ａの外面と平行な方向に光を出力することができる。しかし、発光部２２から出る光を他の素子（例えば、半導体スイッチやクランプダイオードなど）で遮らないように配置する必要がある。
【００５０】
図６に示す発光装置１００ｃは、コンデンサ１０ａ、コンデンサ１０ａの外面に載置する固体発光素子２０、半導体スイッチ３０ａ、およびクランプダイオード４０を備えている。さらに、発光装置１００ｃでは、クランプダイオード４０の位置を、図４に示す発光装置１００ｂに比べて紙面右側にずらした配置を採用している。そのため、発光部２２から出る光の光路Ｌを遮る位置に他の素子が存在していない。
【００５１】
特に、発光装置において、光の出射の有無をフォトダイオードなどの受光素子で検出する構成を有している場合、光の光路Ｌ上に受光素子を載置する場所を確保する必要がある。図６に示す発光装置１００ｃでは、クランプダイオード４０および半導体スイッチ３０ａを紙面右側にずらして配置してあるので、例えば、外部電極１１の上で光の光路Ｌを遮る位置に受光素子５０を載置することができる。また、発光装置において、光の出射の有無を受光素子で検出しない構成であっても、光路Ｌを遮る位置に他の素子が存在していると、出射した光が他の素子で反射されて固体発光素子２０に戻り、固体発光素子２０内での共振動作に悪影響を及ぼすことが考えられる。そのため、この悪影響を避けるためにも光路Ｌ上に他の素子が存在しないように構成することが望ましい。
【００５２】
発光部２２から出る光を他の素子で遮らないように配置する方法として、図６に示す発光装置１００ｃのように、他の素子をコンデンサの外面において固体発光素子２０に対して水平方向にずらす配置以外に、垂直方向にずらす配置する方法も考えられる。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態４に係る別の発光装置１００ｄの構成を説明するための概略図である。なお、図７（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ａの外面から見た発光装置１００ｄの平面図を、図７（ｂ）は、発光装置１００ｄのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図７に示す発光装置１００ｄのうち、図４に示す発光装置１００ｂおよび図６に示す発光装置１００ｃと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００５４】
固体発光素子２０は、コンデンサ１０ａの外面と平行な方向に光を出射する発光部２２を有しておりエッジ発光型の発光素子である。そのため、発光装置１００ｄは、コンデンサ１０ａの外面と平行な方向に光を出力することができる。しかし、発光部２２から出る光を他の素子（例えば、半導体スイッチやクランプダイオードなど）で遮らないように配置する必要がある。そこで、発光装置１００ｄでは、外部電極１１上に金属板２３を載せ、その金属板２３の上に固体発光素子２０を載置してある。つまり、固体発光素子２０の実装面を、他の素子の実装面に対して垂直方向に持ち上げている。そのため、図７（ｂ）に示すように発光部２２から出る光の光路Ｌを遮る位置に他の素子が存在していない。
【００５５】
金属板２３は、外部電極１１と固体発光素子２０の一方の電極（例えば、カソード）とを電気的に接続することができる接合部材であればよい。また、金属板２３の厚さは、固体発光素子２０からの出る光の光路Ｌを他の素子が遮らない程度の十分な高さがあればよい。
【００５６】
以上のように、本実施の形態４に係る発光装置１００ｃ，１００ｄは、固体発光素子２０が、コンデンサ１０aの外面に対して水平な方向に光を出射することが可能であり、コンデンサ１０ａに載置される他の部品に遮られることなく光を出射することができる。つまり、コンデンサ１０ａの外面に載置される他の部品は、固体発光素子２０が出射する光の光路Ｌ上を避けて前記コンデンサの外面に載置してある。コンデンサ１０ａの外面に載置される他の部品として、例えば、半導体スイッチ３０ａやクランプダイオード４０などがある。
【００５７】
例えば、半導体スイッチ３０ａは、図６に示すようにコンデンサ１０ａの外面において固体発光素子２０に対して水平方向にずらして配置する。また、半導体スイッチ３０ａは、図７に示すようにコンデンサ１０ａの外面において固体発光素子２０に対して垂直方向にずらして配置する。このように、配置することで、固体発光素子２０の光路Ｌ上に他の素子（例えば、半導体スイッチやクランプダイオードなど）を配置しないようにすることで、フォトダイオードなどの受光素子を配置することが可能となる。
【００５８】
発光装置１００ｃ，１００ｄでは、固体発光素子２０が出射する光の光路Ｌ上に、固体発光素子２０からの光を受光する受光素子５０をさらに備えてもよい。固体発光素子２０の光路Ｌ上に他の素子がある場合、他の素子の手前に受光素子５０を配置するか、光を反射させて受光素子５０で検知させる必要がある。他の素子の手前に受光素子５０を配置すると、接続配線を引き回す必要が生じ、電流ループの寄生インダクタンスが増加する。また、光を反射させて受光素子５０で検知させるためにはミラーなどの部品を新たに設ける必要があり、発光装置のコストがアップし、サイズが大型化する。受光素子５０は、コンデンサ１０ａの外面に載置しなくてもよい。なお、これまで積層セラミックコンデンサのコンデンサ１０ａを採用する発光装置１００ｃ，１００ｄについて説明したが、以下に説明する他の種類のコンデンサ（一例として、半導体キャパシタ）に対しても同様の構成を採用してもよい。
【００５９】
（実施の形態５）
実施の形態１に係る発光装置１００では、図１（ｂ）に示すようにコンデンサ１０が積層セラミックコンデンサで構成されている。そこで、本発明の実施の形態５では、コンデンサに積層セラミックコンデンサ以外の種類を採用する場合について説明する。以下では、一例として半導体キャパシタを採用する場合について説明するが、コンデンサの種類はこれに限定されない。
【００６０】
図８は、本発明の実施の形態５に係る発光装置１００ｅの構成を説明するための概略図である。なお、図８（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｂの外面から見た発光装置１００ｅの平面図を、図８（ｂ）は、発光装置１００ｅのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図８に示す発光装置１００ｅのうち、図１に示す発光装置１００および図３に示す発光装置１００ａと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００６１】
図８に示す発光装置１００ｅは、コンデンサ１０ｂ、コンデンサ１０ｂの外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを備えている。コンデンサ１０ｂは、電力供給用コンデンサであり半導体キャパシタで構成している。コンデンサ１０ｂは、半導体プロセスにより形成され、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを注入して形成したＮ＋層１５ａ、その表面に、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などで形成した、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、アルミナ、チタン酸バリウムなどの無機材料からなる誘電体層１３ａ、誘電体層１３ａの表面にＣＶＤ法で形成した導電体のポリシリコン層１４ａで構成されている。なお、コンデンサ１０ｂを形成する基板は、シリコン基板１８であると説明したが、他にサファイヤ基板やＧａＡｓ基板などの基板であってもよい。
【００６２】
Ｎ＋層１５ａは、シリコン基板１８に複数のトレンチまたは複数のピラーを形成して凸凹形状を形成し、形成された凸凹形状の表面にｎ型不純物イオンを高濃度に注入して形成された低抵抗層である。これは、Ｎ＋層１５ａとポリシリコン層１４ａとで挟む誘電体層１３ａの面積を広くしてコンデンサの容量を大きくするためである。そのため、コンデンサ１０ｂに必要な容量の大きさに応じて、シリコン基板１８に形成するトレンチまたはピラーの数や大きさを設計している。なお、コンデンサ１０ｂの構成は一例であって、上記の構成に限定されるものではない。また、誘電体層１３ａは、図８（ｂ）において一層として説明したが、同じ材料または異なる材料で複数層としてもよい。さらに、コンデンサ１０ｂでは、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを注入してＮ＋層１５ａを形成する例を説明したが、回路構成や製造にあわせてシリコン基板１８にｐ型不純物イオンを注入してＰ＋層を形成してもよい。
【００６３】
ポリシリコン層１４ａは、コンデンサ１０ｂの容量を形成する一方の電極（第１内部電極）として用いている。ポリシリコン層１４ａの上層には、金属層１４ｂを形成することで、ポリシリコン層１４ａで形成された一方の電極の抵抗率を下げている。なお、ポリシリコン層１４ａのみで必要な抵抗率が得られるのであれば、金属層１４ｂを形成しなくてもよい。金属層１４ｂを上層に形成したポリシリコン層１４ａは、ビア導体１６ａを介して外部電極１１ａに電気的に接続されている。また、コンデンサ１０ｂの容量を形成する一方の電極（第１内部電極）をポリシリコン層１４ａで形成したが、当該電極を金属層などで形成してもよい。
【００６４】
Ｎ＋層１５ａは、コンデンサ１０ｂの容量を形成する他方の電極（第２内部電極）として用いている。Ｎ＋層１５ａは、ビア導体１７ａを介して外部電極１２ａに電気的に接続されている。
【００６５】
外部電極１１ａ，１２ａは、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａをコンデンサ１０ｂの外面に載置する電極である。具体的に、図８に示すコンデンサ１０ｂでは、外面の紙面左側に外部電極１１ａが、外面の紙面右側に外部電極１２ａがそれぞれ形成されている。さらに、コンデンサ１０ｂの外面には、外部電極１１ａ，１２ａの間にゲート引出し電極３１および接続電極３２が形成されている。
【００６６】
固体発光素子２０は、一方の電極（例えば、アノード）を外部電極１１ａに接続し、他方の電極（例えば、カソード）を配線２１と電気的に接続してある。配線２１は、固体発光素子２０と接続電極３２とを電気的に接続するものである。
【００６７】
半導体スイッチ３０ａは、一方の電極（例えば、ドレイン電極）を接続電極３２に接続し、他方の電極（例えば、ソース電極）を外部電極１２ａと電気的に接続してある。なお、発光装置１００ｅの回路構成は、図２に示した回路構成であるが、上記で説明した半導体キャパシタの構成を図５に示した回路構成に適用してもよい。
【００６８】
発光装置１００ｅでは、金属層１４ｂ上に、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンなどの厚さ１００μｍ以下の絶縁膜１９を成膜後、半導体プロセスにより外部電極１１ａ，１２ａ、接続電極３２およびビア導体１６ａ，１７ａを形成している。そのため、発光装置１００ｅでは、微細加工によりコンデンサ１０ｂと外部電極１１ａ，１２ａとの距離をより短くすることができ、積層セラミックコンデンサの外面に固体発光素子２０と半導体スイッチ３０ａとを実装する場合に比べて、電流ループをより小さくすることができる。なお、図示していないが、コンデンサ１０ｂの外面であって、固体発光素子２０と外部電極１１ａとが接続されている箇所、半導体スイッチ３０ａと外部電極１２ａとが接続されている箇所、接続電極３２と配線２１とが接続されている箇所以外の部分には、保護膜としてパッシベーション層を形成している。また、図８（ｂ）で説明した絶縁膜１９は、酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機材料を用いると説明したが、後述するように半導体の前工程で絶縁膜や配線層を形成するのではなく、再配線工程で絶縁膜や配線層を形成することができるように、図１６（ｂ）で示すポリイミドや樹脂などの有機材料を用いた絶縁膜と組み合わせて形成してもよい。さらに、絶縁膜１９を設けることで金属層１４ｂと接続電極３２との間に寄生容量が生じるため、絶縁膜１９の誘電率が誘電体層１３ａの誘電率よりも低くなるように絶縁膜１９の材料を選択することで、当該寄生容量による固体発光素子２０の駆動への影響を抑えることができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態５に係る発光装置１００ｅは、コンデンサ１０ｂがシリコン基板１８（半導体基板）に誘電体層１３ａと誘電体層１３ａを介して配置されるポリシリコン層１４ａ（第１内部電極）およびＮ＋層１５ａ（第２内部電極）とを含む半導体キャパシタである。また、半導体キャパシタは、１００μｍ以下の絶縁膜１９を外面に有し、絶縁膜１９を介してコンデンサ１０ｂの外面に設けられた接続電極３２（導電部）を有する。そのため、発光装置１００ｅは、積層セラミックコンデンサの外面に素子を実装する場合に比べて、電流ループを小さくすることができ、電流ループの寄生インダクタンスをより小さくして、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることもできる。
【００７０】
また、半導体キャパシタは、誘電体層１３ａが、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置するコンデンサ１０ｂの外面に対して垂直方向に形成されている。つまり、半導体キャパシタは、シリコン基板１８に複数のトレンチまたは複数のピラーを形成し、形成した複数のトレンチまたは複数のピラーに対して高濃度にｎ型不純物イオンを注入して低抵抗層を形成し、その表面に誘電体層１３aを形成してポリシリコン層１４ａ（第１内部電極）およびＮ＋層１５ａ（第２内部電極）で挟む構造である。このように、半導体キャパシタであるコンデンサ１０ｂは、図８（ｂ）のように凸凹形状の部分を設けることで、コンデンサ１０ｂの容量値を確保している。
【００７１】
（実施の形態６）
実施の形態５に係る発光装置１００ｅでは、図８（ｂ）に示すようにコンデンサ１０ｂが半導体キャパシタで構成されている。コンデンサ１０ｂでは、容量を形成する凸凹形状の部分が、固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面を含む全面に設けられている。本発明の実施の形態６では、固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置に、コンデンサの容量を形成する凸凹形状の部分を設けず、金属層、ポリシリコン層やシリコン基板などが配置される構成について説明する。以下では、一例として半導体キャパシタを採用する場合について説明するが、コンデンサの種類はこれに限定されない。
【００７２】
図９は、本発明の実施の形態６に係る発光装置１００ｆの構成を説明するための概略図である。なお、図９（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｃの外面から見た発光装置１００ｆの平面図を、図９（ｂ）は、発光装置１００ｆのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図９に示す発光装置１００ｆのうち、図１に示す発光装置１００、図３に示す発光装置１００ａ、および図８に示す発光装置１００ｅと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００７３】
図９に示す発光装置１００ｆは、コンデンサ１０ｃ、コンデンサ１０ｃの外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを備えている。コンデンサ１０ｃは、電力供給用コンデンサであり半導体キャパシタで構成している。コンデンサ１０ｃは、図８に示したコンデンサ１０ｂと同じ構造であるが、図９（ｂ）に示すように固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置に、コンデンサの容量を形成する凸凹形状の部分を設けず、金属層１４ｂ、ポリシリコン層１４ａやシリコン基板１８のみ配置される点で異なる。
【００７４】
誘電体層１３ａは、金属層１４ｂ、ポリシリコン層１４ａ（第１内部電極）やシリコン基板１８に比べて熱伝導率が低い。図８に示したコンデンサ１０ｂでは、容量を形成する凸凹形状の部分に必ず誘電体層１３ａが設けられるため、発熱源となる固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａからの熱を逃がし難かった。
【００７５】
そこで、発光装置１００ｆでは、固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置に、コンデンサ１０ｃの容量を形成する凸凹形状の部分を設けず、誘電体、絶縁膜や空気を配置しないようにしている。その代わりに、コンデンサ１０ｃでは、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置する位置の直下で、誘電体層１３ａと誘電体層１３ａを挟んで設けられたポリシリコン層１４ａ（第１内部電極）およびＰ＋層１５ｂ（第２内部電極）とからなる容量形成部の側方に位置するシリコン基板１８の凸部分を有している。ここで、熱伝導率の関係は、金属＞シリコン・ポリシリコン＞誘電体＞絶縁膜＞空気の関係にある。なお、Ｐ＋層１５ｂおよび外部電極１２ａと接続するビア導体１７の幅を大きくすることでも放熱性が上がる。なお、シリコン基板１８とコンデンサ１０ｃの第２内部電極との間の絶縁を確保するためには、シリコン基板１８の極性を第２内部電極の極性と反対にしておく必要がある。その際に生じる寄生ダイオードに電流が流れるのを防ぐためには、逆バイアスを与えるような回路構成にしなければならない。本実施の形態６では、上述した回路構成に合わせて、コンデンサ１０ｃの第２内部電極をＰ＋層１５ｂにすることで寄生ダイオードに逆バイアスを与えるような構成としている。
【００７６】
以上のように、本実施の形態６に係る発光装置１００ｆは、コンデンサ１０ｃの半導体キャパシタが、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置する位置の直下で、誘電体層１３ａと誘電体層１３ａを挟んで設けられたポリシリコン層１４ａ（第１内部電極）およびＰ＋層１５ｂ（第２内部電極）とからなる容量形成部の側方に位置するシリコン基板１８（半導体基板）の凸部分を有する。そのため、発光装置１００ｆは、ポリシリコン層１４ａに比べ熱伝導率が低い誘電体層１３ａを含む凸凹形状の部分を設けず、誘電体層１３ａより熱伝導率が高いシリコン基板１８の凸部分を配置することで、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａの背面に誘電体層１３ａがあるときに比べで、シリコン基板１８の背面に熱を逃がし易い。
【００７７】
（変形例）
ポリシリコン層１４ａは、誘電体層１３ａに比べ熱伝導率が高いことから、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置する位置の直下において、コンデンサの容量を形成する部分に誘電体層１３ａを設けず、シリコン基板１８にポリシリコン層１４ａの凸凹形状の部分だけを設けた構成であってもよい。
【００７８】
図１０は、本発明の実施の形態６の変形例に係る発光装置１００ｇの構成を説明するための概略図である。なお、図１０（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｄの外面から見た発光装置１００ｇの平面図を、図１０（ｂ）は、発光装置１００ｇのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図１０に示す発光装置１００ｇのうち、図１に示す発光装置１００、図３に示す発光装置１００ａ、および図８に示す発光装置１００ｅと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００７９】
図１０に示す発光装置１００ｇは、コンデンサ１０ｄ、コンデンサ１０ｄの外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを備えている。コンデンサ１０ｄは、電力供給用コンデンサであり半導体キャパシタで構成している。コンデンサ１０ｄは、図８に示したコンデンサ１０ｂと同じ構造であるが、図１０（ｂ）に示すように固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置に、誘電体層１３ａを設けずにポリシリコン層１４ａの凸凹形状のみを設けた部分を有している点で異なる。つまり、固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置には、ポリシリコン層１４ａ、およびシリコン基板１８のみが設けられた部分を有している。
【００８０】
以上のように、本実施の形態６の変形例に係る発光装置１００ｇは、コンデンサ１０ｄの半導体キャパシタが、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置する位置の直下に誘電体層１３ａを設けず、ポリシリコン層１４ａ、金属層１４ｂおよびシリコン基板１８のみを設けた部分を有している。そのため、発光装置１００ｇは、ポリシリコン層１４ａに比べ熱伝導率が低い誘電体層１３ａを設けていない凸凹形状の部分を有することで、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａの背面に誘電体層１３ａがあるときに比べで、シリコン基板１８の背面に熱を逃がし易い。
【００８１】
（実施の形態７）
実施の形態６に係る発光装置１００ｆでは、図９（ｂ）に示すように固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置に、コンデンサ１０ｃの容量を形成する凸凹形状の部分を設けず、シリコン基板１８の凸部分を配置している。本発明の実施の形態７では、固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置に、さらにビア導体を設ける構成について説明する。以下では、一例として半導体キャパシタを採用する場合について説明するが、コンデンサの種類はこれに限定されない。
【００８２】
図１１は、本発明の実施の形態７に係る発光装置１００ｈの構成を説明するための概略図である。なお、図１１（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｅの外面から見た発光装置１００ｈの平面図を、図１１（ｂ）は、発光装置１００ｈのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図１１に示す発光装置１００ｈのうち、図１に示す発光装置１００、図３に示す発光装置１００ａ、および図９に示す発光装置１００ｆと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００８３】
図１１に示す発光装置１００ｈは、コンデンサ１０ｅ、コンデンサ１０ｅの外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを備えている。コンデンサ１０ｅは、電力供給用コンデンサであり半導体キャパシタで構成している。コンデンサ１０ｅは、図９に示したコンデンサ１０ｃと同じ構造であるが、図１１（ｂ）に示すように固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａの背面となる位置にビア導体１６ｂ，１７ｂを設けてある点で異なる。さらに、ビア導体１６ｂは、コンデンサ１０ｅの第２内部電極となるＮ＋層１５ａおよびシリコン基板１８との絶縁を確保するため、周囲に絶縁膜１６ｄを形成している。また、ビア導体１７ｂは、コンデンサ１０ｅのシリコン基板１８との絶縁を確保するため、周囲に絶縁膜１７ｄを形成している。図１１（ｂ）では、絶縁膜１６ｄ、１７ｄを形成してコンデンサ１０ｅの２つの電極間を絶縁しているが、形成する回路構成や部品配置、半導体キャパシタの構成によって、Ｎ＋層やＰ＋層をビア導体１６ｂ、１７ｂの周囲に形成することでコンデンサの２つの電極間を絶縁することも可能である。
【００８４】
発光装置１００ｈでは、さらに放熱性を上げるためビア導体１６ｂ，１７ｂを設けてある。固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａなどの発熱源に接続される外部電極１１ａ，１２ａからシリコン基板１８の背面へ向かって、ビア導体１６ｂ，１７ｂを設ける。つまり、ビア導体１６ｂ，１７ｂは、外部電極１１ａに電気的に接続されているビア導体１６ａ（第１ビア導体）、および外部電極１２ａに電気的に接続されているビア導体１７ａ（第２ビア導体）のそれぞれに接続される第３ビア導体である。
【００８５】
ビア導体１６ｂ，１７ｂは、固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａを載置する半導体キャパシタの外面の反対側の面（シリコン基板１８の背面）に至るまで形成され、シリコン基板１８に比べ熱伝導率が高い材料で構成されている。そのため、発光装置１００ｈは、シリコン基板１８のみの場合に比べて、ビア導体１６ｂ，１７ｂを介して固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａの熱を逃がし易い。なお、発光装置１００ｈは、シリコン基板１８の背面にビア導体１６ｂ，１７ｂと電気的に接続される外部電極１６ｃ，１７ｃを設けることで、シリコン基板１８の背面側から外部電極１１ａ，１２ａに接続することが可能となる。
【００８６】
以上のように、本実施の形態７に係る発光装置１００ｈは、ビア導体１６ａ，１７ａが、固体発光素子２０や半導体スイッチ３０ａを載置する半導体キャパシタの外面の反対側の面（シリコン基板１８の背面）に至るビア導体１６ｂ，１７ｂとそれぞれ電気的に接続されている。そのため、発光装置１００ｈは、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａからビア導体１６ｂ，１７ｂへの熱伝導が可能となるので、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａの熱を逃がし易くなる。
【００８７】
なお、ビア導体１６ｂ，１７ｂは、シリコンよりも熱伝導性が高い材料で構成されるのが望ましい。
【００８８】
（その他の変形例）
（１）実施の形態５に係るコンデンサ１０ｂでは、凸凹形状を有する半導体キャパシタであると説明した。しかし、これに限定されず、半導体キャパシタは、内部電極と、内部電極の間に挟まれる誘電体層は平行平板で構成してもよい。
【００８９】
図１２は、本発明の変形例（１）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。なお、図１２（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｆの外面から見た発光装置１００ｉの平面図を、図１２（ｂ）は、発光装置１００ｉのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図１２に示す発光装置１００ｉのうち、図１に示す発光装置１００、図３に示す発光装置１００ａ、および図８に示す発光装置１００ｅと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００９０】
図１２に示す発光装置１００ｉは、コンデンサ１０ｆ、コンデンサ１０ｆの外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを備えている。コンデンサ１０ｆは、電力供給用コンデンサであり半導体キャパシタで構成している。コンデンサ１０ｆは、半導体プロセスにより形成され、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを高濃度に注入して形成した平板状のＮ＋層１５ｃ、その表面にＣＶＤ法で形成した平板状の誘電体層１３ｃ、誘電体層１３ｃの表面にＣＶＤ法で形成した平板状のポリシリコン層１４ｃで構成されている。なお、コンデンサ１０ｆでは、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを注入してＮ＋層１５ａを形成する例を説明したが、回路構成や製造にあわせてシリコン基板１８にｐ型不純物イオンを注入してＰ＋層を形成してもよい。
【００９１】
また、コンデンサ１０ｆの構成は一例であって、上記の構成に限定されるものではない。Ｎ＋層１５ｃ、誘電体層１３ｃ、およびポリシリコン層１４ｃはそれぞれ１層ずつではなく、複数積層してもよい。
【００９２】
（２）実施の形態１に係る発光装置１００では、コンデンサ１０の外面に半導体スイッチ３０の一方の電極と接続する接続電極３２を、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列接続するための導電部として形成すると説明した。しかし、これに限定されず、接続電極３２を設けない構成でもよい。
【００９３】
図１３は、本発明の変形例（２）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。なお、図１３（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０の外面から見た発光装置１００ｊの平面図を、図１３（ｂ）は、発光装置１００ｊのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図１３に示す発光装置１００ｊのうち、図１に示す発光装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【００９４】
図１３に示す発光装置１００ｊは、コンデンサ１０、コンデンサ１０の外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を備えている。コンデンサ１０は、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を載置する外面に外部電極１１，１２を形成している。具体的に、図１３に示すコンデンサ１０では、外面の紙面左側に外部電極１１が、外面の紙面右側に外部電極１２がそれぞれ形成されている。
【００９５】
固体発光素子２０は、一方の電極（例えば、アノード）を外部電極１１に接続し、他方の電極（例えば、カソード）を配線２１ａと電気的に接続する。半導体スイッチ３０は、例えば、シリコンＭＯＳＦＥＴやＧａＮＦＥＴなどが用いられ、一方の電極（例えば、ドレイン電極）を配線２１ａに接続し、他方の電極（例えば、ソース電極）を外部電極１２と電気的に接続している。なお、半導体スイッチ３０のゲート電極は、コンデンサ１０の外面に形成されたゲート引出し電極３１と電気的に接続されている。
【００９６】
配線２１ａは、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列に接続する１枚の金属板で構成された素子間接続電極である。ここで、配線２１ａが、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列接続するための導電部である。固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とが同じ厚みの場合、図１３（ｂ）に示すように、両者を接続する配線２１ａの形状が平らな金属板の形状となる。配線２１ａで固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列に接続することで、コンデンサ１０、固体発光素子２０、半導体スイッチ３０を流れる電流ループａ１を、図１（ｂ）に示す電流ループａと同様に小さくすることができる。
【００９７】
電流ループａ１のうち配線２１ａを流れる電流（実線の矢印）と内部電極１４，１５を流れる電流の向き（破線の矢印）とも逆向きで対向している。配線２１ａを流れる電流（実線の矢印）と内部電極１４，１５を流れる電流の向き（破線の矢印）とは、コンデンサ１０の外装厚の距離ｈ、外部電極の厚さｍ、固体発光素子２０または半導体スイッチ３０の素子の厚さｎとの和の距離で対向している。ここで、外部電極の厚さは数１０μｍ程度、固体発光素子２０または半導体スイッチ３０の素子の厚さも２００μｍ以下である。そのため、配線２１ａを流れる電流（実線の矢印）と内部電極１４，１５を流れる電流の向き（破線の矢印）との距離も従来の配線で接続する場合に比べて短く、電流ループａ１の寄生インダクタンスを小さくすることができる。
【００９８】
（３）上記の変形例（２）では、配線２１ａの形状が平らな金属板の形状であると説明した。しかし、これに限定されず、配線２１ａの形状は、平らな金属板の形状以外の形状でもよい。
【００９９】
図１４は、本発明の変形例（３）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。なお、図１４（ａ）は、発光装置１００ｋのＩ−Ｉ面での断面図を、図１４（ｂ）は、発光装置１００ｌのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。なお、発光装置１００ｋおよび発光装置１００ｌの平面図は、図１３（ａ）に示す発光装置１００ｊの平面図と同じとなる。また、図１４に示す発光装置１００ｋ，１００ｌのうち、図１に示す発光装置１００および図１３に示す発光装置１００ｊと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【０１００】
図１４（ａ）に示す配線２１ｂは、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列に接続する１枚の金属板で構成された素子間接続電極である。固体発光素子２０の厚みに比べて、半導体スイッチ３０の厚みが厚い場合であり、図１４（ａ）に示すように、両者を接続する配線２１ｂの断面形状が鍵型または階段形状となる。配線２１ｂで固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列に接続することで、コンデンサ１０、固体発光素子２０、半導体スイッチ３０を流れる電流ループａ２を、図１（ｂ）に示す電流ループａと同様に小さくすることができる。
【０１０１】
配線２１ｂにおいて、固体発光素子２０と接続されコンデンサ１０の外面に対して水平方向の部分と、半導体スイッチ３０と接続されコンデンサ１０の外面に対して水平方向の部分とを繋ぐ部分は、コンデンサ１０の外面に対して必ずしも垂直でなくてもよい。
【０１０２】
図１４（ｂ）に示す配線２１ｃは、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列に接続する１枚の金属板で構成された素子間接続電極である。固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とが同じ厚みの場合でも、図１４（ｂ）に示すように、両者を接続する配線２１ｃの形状が平らな金属板の形状でなく、断面形状がＴ字形状となる。配線２１ｃで固体発光素子２０と半導体スイッチ３０とを直列に接続することで、図１（ｂ）に示す接続電極３２を設けた場合の電流ループａに比べて、コンデンサ１０、固体発光素子２０、半導体スイッチ３０を流れる電流ループａ３を小さくすることができる。
【０１０３】
配線２１ｃは、断面形状がＴ字形状に限定されず、図１４（ｂ）に示すように固体発光素子２０と半導体スイッチ３０との間の空間を埋めるような形状であればよい。配線２１ｃにおいて、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０との間を流れる電流は、図１３（ｂ）や図１４（ａ）において対応する位置で流れる電流に比べて、内部電極１４，１５を流れる電流に近づけることができる。そのため、電流ループａ３の寄生インダクタンスは、電流ループａ１，ａ２の寄生インダクタンスに比べて小さくすることができる。
【０１０４】
（４）実施の形態５に係る発光装置１００ｅでは、コンデンサ１０ｂの外面に固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置すると説明した。しかし、これに限定されず、コンデンサに半導体キャパシタを採用する場合、半導体スイッチ３０ａを半導体キャパシタに一体化してもよい。
【０１０５】
図１５は、本発明の変形例（４）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。なお、図１５（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｇの外面から見た発光装置１００ｍの平面図を、図１５（ｂ）は、発光装置１００ｍのＩ−Ｉ面での断面図を、図１５（ｃ）は、発光装置１００ｍのＩＩ−ＩＩ面での断面図をそれぞれ示している。また、図１５に示す発光装置１００ｍのうち、図１に示す発光装置１００、図３に示す発光装置１００ａ、および図８に示す発光装置１００ｅと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【０１０６】
図１５に示す発光装置１００ｍは、コンデンサ１０ｇ、コンデンサ１０ｇの外面に載置する固体発光素子２０を備えている。コンデンサ１０ｇは、図１５（ｃ）に示すようにシリコン基板１８に複数のトレンチまたは複数のピラーを形成して凸凹形状にし、形成した凸凹形状に対してｐ型不純物イオンを高濃度に注入して低抵抗層のＰ＋層１５ｂを形成し、さらに誘電体層１３ａを形成してポリシリコン層１４ａで挟む構成である。
【０１０７】
さらに、シリコン基板１８には、図１５（ｂ）に示すようにコンデンサ１０ｇだけでなく、半導体スイッチ３０ｂが形成されている。半導体スイッチ３０ｂは、シリコン基板１８にｐ型不純物イオンを高濃度に注入して形成したＰ＋層１５ｃと、Ｐ＋層１５ｃにｎ型不純物イオンを高濃度に注入して形成したドレイン電極となるＮ＋層１５ｄおよびソース電極となるＮ＋層１５ｅとを有している。さらに、半導体スイッチ３０ｂは、Ｎ＋層１５ｄとＮ＋層１５ｅとの間にゲート酸化膜１５ｆを形成し、当該ゲート酸化膜１５ｆの上に金属膜３１ｂ、ビア導体３１ａおよびゲート引出し電極３１を形成している。なお、コンデンサ１０ｇでは、シリコン基板１８にＰ＋層１５ｂ、Ｐ＋層１５ｃを形成し、Ｐ＋層１５ｃにドレイン電極となるＮ＋層１５ｄおよびソース電極となるＮ＋層１５ｅを形成する例を説明したが、回路構成や製造にあわせて形成するＰ＋層とＮ＋層とを変更してもよい。
【０１０８】
つまり、半導体スイッチ３０ｂは、コンデンサ１０ｇに載置される素子ではなく、半導体キャパシタのコンデンサ１０ｇを形成しているシリコン基板１８の内部に設けられている。図８に示すように、半導体スイッチ３０ａをコンデンサｂの外面に載置する場合、半導体スイッチ３０ａに流れる電流はシリコン基板１８の外面を流れる。しかし、図１５（ｂ）に示す半導体スイッチ３０ｂのようにシリコン基板１８に一体化すれば、半導体スイッチ３０ｂに流れる電流はシリコン基板１８の内部を流れるため、コンデンサ１０ｇ、固体発光素子２０、半導体スイッチ３０ｂを流れる電流ループを小さくすることができ、当該電流ループの寄生インダクタンスを小さくできる。
【０１０９】
なお、図１５（ａ）に示すように、発光装置１００ｍは、コンデンサ１０ｇの外面に半導体スイッチなどの部品を搭載する必要はないが、例えば、図２で示した回路図のようにＧＮＤ電圧を外部から得る必要があるため、外部電極１２ａを設けた部分のパッシベーション層６０の一部に開口部を設けている。
【０１１０】
（５）実施の形態５に係る発光装置１００ｅでは、コンデンサ１０ｂの外面に酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機材料を用いた絶縁膜１９の上に固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を載置するための配線を形成すると説明した。しかし、これに限定されず、固体発光素子２０および半導体スイッチ３０を載置するための配線を再配線工程で形成してもよい。
【０１１１】
図１６は、本発明の変形例（５）に係る発光装置の構成を説明するための概略図である。なお、図１６（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｈの外面から見た発光装置１００ｎの平面図を、図１６（ｂ）は、発光装置１００ｎのＩ−Ｉ面での断面図をそれぞれ示している。また、図１６に示す発光装置１００ｎのうち、図１に示す発光装置１００、図３に示す発光装置１００ａ、および図８に示す発光装置１００ｅと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【０１１２】
図１６に示す発光装置１００ｎは、コンデンサ１０ｈ、コンデンサ１０ｈの外面に載置する固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを備えている。コンデンサ１０ｈは、外面に酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機材料を用いた絶縁膜１９が形成され、絶縁膜１９の上にポリイミドや樹脂などの有機材料を用いた絶縁膜６０ａと組み合わせて形成されている。そのため、コンデンサ１０ｈでは、半導体の前工程で固体発光素子２０および半導体スイッチ３０ａを載置するための配線層などを形成するのではなく、再配線工程で絶縁膜６０ａの上に配線層などを形成することができる。
【０１１３】
（６）前述の実施の形態に係る発光装置では、コンデンサの外面に載置する素子が固体発光素子２０、半導体スイッチ３０，３０ａ、およびクランプダイオード４０であると説明したが、これに限定されず、コンデンサに実装される素子であれば何れの素子であってもよい。
【０１１４】
（７）前述の実施の形態に係る発光装置では、固体発光素子２０、および半導体スイッチ３０，３０ａを同じコンデンサの外面に載置すると説明したが、これに限定されず、固体発光素子２０を載置する面と、半導体スイッチ３０，３０ａを載置する面とが異なってもよい。
【０１１５】
（８）前述の実施の形態に係る発光装置では、固体発光素子２０が１つコンデンサの外面に載置すると説明したが、これに限定されず、複数の固体発光素子をコンデンサの外面に載置してもよい。
【０１１６】
（９）前述の実施の形態に係る発光装置では、固体発光素子２０がコンデンサの外面と平行な方向に光を出射する発光部２２を有していると説明したが、これに限定されず、コンデンサの外面に対して垂直な方向に光を出射する発光部２２を有していてもよい。
【０１１７】
（１０）前述の実施の形態に係る発光装置においては、コンデンサの外面に固体発光素子が載置されるとともに、コンデンサの外面または内部に半導体スイッチが設けられる構成について説明した。これらの発光装置においては、一般的に、半導体スイッチを駆動するための駆動素子（ゲートドライバ素子）が必要となる。本発明の変形例（１０）においては、上記の固体発光素子および半導体スイッチに加えて、半導体スイッチを駆動するための駆動素子をコンデンサの外面に載置する構成について説明する。
【０１１８】
図１７は、半導体スイッチ３０ａを駆動する駆動素子３００を含んだ発光装置１００ｐの回路図である。図１７の発光装置１００ｐにおいては、図２に示す発光装置１００の構成に、駆動素子３００および駆動素子３００に電力を供給するためのコンデンサ１０ｉ−２が追加されたものとなっている。図１７の発光装置１００ｐにおいて、図２に示す発光装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明は繰返さない。
【０１１９】
図１７に示す回路図では、図２のコンデンサ１０に対応するコンデンサ１０ｉ−１の一方の電極と固体発光素子２０の一方の電極（例えば、アノード）とが接続され、固体発光素子２０の他方の電極（例えば、カソード）と半導体スイッチ３０ａとが接続されている。半導体スイッチ３０ａは、一方の電極（例えば、ドレイン電極）が固体発光素子２０と接続され、他方の電極（例えば、ソース電極）がコンデンサ１０ｉ−１の他方の電極およびＧＮＤ配線と接続されている。
【０１２０】
コンデンサ１０ｉ−２の一方の電極はＧＮＤ配線に接続され、他方の電極は駆動素子３００に接続されている。駆動素子３００は、例えば、ＭＯＳＦＥＴやＧａＮＦＥＴなどからなる半導体スイッチ３０５を含んでおり、一方の電極（例えばドレイン電極）がコンデンサ１０ｉ−２に電気的に接続され、他方の電極（例えばソース電極）が半導体スイッチ３０ａのゲート電極に電気的に接続されている。半導体スイッチ３０５は、制御電極（例えばゲート電極）に与えられる制御信号に従って制御され、半導体スイッチ３０ａを駆動する。
【０１２１】
半導体スイッチ３０ａが非導通状態から導通状態へ駆動される場合、コンデンサ１０ｉ−２から駆動素子３００内の半導体スイッチ３０５を介して、固体発光素子２０を駆動するための半導体スイッチ３０ａのゲート電極に電流が供給され、さらに半導体スイッチ３０ａの寄生容量とＧＮＤ配線を介してコンデンサ１０ｉ−２へ戻る電流ループｂ（図１７の破線矢印）が形成される。この電流ループｂによる寄生インダクタンスが大きいと、半導体スイッチ３０ａのゲート電極に供給される電流が制限されてしまうため、非導通状態から導通状態への遷移時間が長くなり、半導体スイッチ３０ａに短時間に大電流を供給することができなくなる。そうすると、固体発光素子２０の電流の立上り速度も制限され、発光に必要となる電流値に到達するまでに一定以上の時間を要することとなり、短パルスの光の出力が困難となり得る。
【０１２２】
本発明の変形例（１０）においては、固体発光素子２０を駆動する半導体スイッチ３０ａの駆動素子３００を、固体発光素子２０への電力供給用のコンデンサの外面に載置する。これにより、当該駆動素子を外部に設ける場合に比べてゲート駆動の電流ループｂの経路長を短くすることができるので、寄生インダクタを低減することができる。さらに、駆動素子３００に電力供給を行なうためのコンデンサ１０ｉ−２を、固体発光素子２０等が載置されるコンデンサ内に形成することにより、電流ループｂの経路長をさらに短くすることができる。
【０１２３】
図１８は、本発明の変形例（１０）に係る発光装置１００ｐの構成を説明するための概略図である。なお、図１８（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０iの外面から見た発光装置１００ｐの平面図を、図１８（ｂ）は、発光装置１００ｐのＩ−Ｉ面での断面図を、図１８（ｃ）は、発光装置１００ｐのＩＩ−ＩＩ面での断面図を、図１８（ｄ）は、発光装置１００ｐのＩＩＩ−ＩＩＩ面での断面図をそれぞれ示している。また、図１９は発光装置１００ｐの側面図である。図１９（ａ）は、図１８（ａ）の矢印ＡＲ１方向から見た側面図であり、図１９（ｂ）は、図１８（ａ）の矢印ＡＲ２方向から見た側面図である。なお、図１８および図１９に示す発光装置１００ｐのうち、図１に示す発光装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【０１２４】
図１８および図１９に示す発光装置１００ｐは、コンデンサ１０ｉ、コンデンサ１０ｉの外面に載置する固体発光素子２０、半導体スイッチ３０ａ、および駆動素子３００を備えている。駆動素子３００は、コンデンサ１０ｉの外面において、電力供給用の外部電極３２０、制御信号用の外部電極３１０、およびＧＮＤ配線に接続される外部電極３１２に電気的に接続されている。また、駆動素子３００は、ゲート引出し電極３１を介して、半導体スイッチ３０ａと電気的に接続されている。外部電極３１０，３１２，３２０は、図１９（ａ），（ｂ）に示されるように、コンデンサ１０ｉの側面にも形成されている。
【０１２５】
コンデンサ１０ｉは、電力供給用コンデンサであり積層セラミックコンデンサで構成している。図１７で説明したように、図１８に示す発光装置１００ｐにおいては、固体発光素子２０へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｉ−１と、駆動素子３００へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｉ−２が形成されている。コンデンサ１０ｉ−１は、図１８（ａ）における領域ＲＧ１に形成されており、図１８（ｄ）に示されるように、静電容量を取得するための複数の内部電極１４，１５と、誘電体セラミック層１３が交互に積層された積層体を構成している。
【０１２６】
一方、コンデンサ１０ｉ−２は、図１８（ａ）における領域ＲＧ２に形成されており、図１８（ｂ）に示されるように、静電容量を取得するための複数の内部電極３２１，３２２と、誘電体セラミック層１３が交互に積層された積層体を構成している。つまり、誘電体セラミック層１３を挟んで内部電極３２１（第３内部電極）と内部電極３２２（第４内部電極）とが交互に積層することで積層体を構成している。内部電極３２１は、外部電極１１側の端部に引出されており、その端部に設けられた外部電極３２０（第３外部電極）に電気的に接続されている。内部電極３２２は、内部電極３２１とは反対の端部に引出されており、ＧＮＤ配線に接続される外部電極３１２（第４外部電極）に電気的に接続されている。
【０１２７】
なお、図１８（ｃ）に示されるように、コンデンサ１０ｉ−１が形成される領域ＲＧ１とコンデンサ１０ｉ−２が形成される領域ＲＧ２との間においては、内部電極が配置されておらず誘電体セラミック層１３のみの領域が存在する。つまり、内部電極１４，１５と、内部電極３２１，３２２とは直接接続されない状態となっている。すなわち、図１８の発光装置１００ｐにおいては、コンデンサの負極側の電極に対応する内部電極１５（第２内部電極）と内部電極３２２（第４内部電極）とは互いに絶縁されており、コンデンサの正極側の電極に対応する内部電極１４（第１内部電極）と内部電極３２１（第３内部電極）とは互いに絶縁されている。なお、図１８および図１９には示されていないが、外部電極１２および外部電極３１２は、発光装置１００ｐの外部において共通のＧＮＤ配線に接続されている。また、発光装置１００ｐにおいて、内部電極１５と内部電極３２２、あるいは、外部電極１２と外部電極３１２とが直接接続されていてもよい。
【０１２８】
図１８に示す発光装置１００ｐにおいては、駆動素子３００を流れる電流ループｂは、図１８（ａ），（ｂ）に示されるように、コンデンサ１０ｉ−２の内部電極３２１、外部電極３２０、駆動素子３００、ゲート引出し電極３１、半導体スイッチ３０ａ、外部電極１２、外部電極３１２、内部電極３２２の経路となる。つまり、電流ループｂは、発光装置１００ｐが形成される基板内に形成されることになるため、駆動素子３００を基板外部に設ける場合に比べて、電流ループｂを短くすることができる。さらに、電流ループｂの流れる向きは、図１８（ｂ）に示されるように、外部電極３２０および駆動素子３００を流れる電流の向きと、内部電極３２１，３２２を流れる電流の向きとが逆向きで対向しており、かつ、コンデンサ１０ｉの外装厚の距離ｈで対向している。これにより、電流によって発生する磁束を互いに打ち消し合う効果（相殺効果）が大きくなるため、電流ループｂの寄生インダクタンスを小さくすることができる。
【０１２９】
このように、発光装置１００ｐにおいては、固体発光素子２０の駆動電流の電流ループａに加えて、駆動素子３００に流れる電流の電流ループｂの寄生インダクタンスも小さくなるため、電流パルス幅を短くすることができ、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。
【０１３０】
以上のように、本発明の変形例（１０）に係る発光装置１００ｐは、コンデンサ１０ｉの外面に載置され、半導体スイッチ３０ａ（スイッチング素子）を駆動するための駆動素子３００を備えている。また、コンデンサ１０ｉは、誘電体セラミック層１３を挟んで設けられる内部電極３２１（第３内部電極）および内部電極３２２（第４内部電極）と、内部電極３２１に電気的に接続された外部電極３２０（第３外部電極）と、内部電極３２２に電気的に接続された外部電極３１２（第４外部電極）とを含んでいる。そして、内部電極３２１は内部電極１４（第１内部電極）と絶縁されており、外部電極３１２は外部電極１２（第２外部電極）に電気的に接続されている。駆動素子３００は、外部電極３１２と外部電極３２０との間に接続されている。そのため、駆動素子３００に流れる電流の電流ループｂの寄生インダクタンスを小さくすることができるので、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。
【０１３１】
なお、図１８および図１９においては、コンデンサ１０ｉが、積層セラミックコンデンサで構成される例について説明したが、コンデンサの構成はこれに限られず、積層セラミックコンデンサ以外の種類のコンデンサを採用することも可能である。
【０１３２】
図２０は、本発明の変形例（１０）に係る発光装置の他の構成の例を説明するための概略図であり、実施の形態５と同様に、コンデンサとして半導体キャパシタを採用した構成となっている。なお、図２０（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０jの外面から見た発光装置１００ｑの平面図を、図２０（ｂ）は、発光装置１００ｑのＩ−Ｉ面での断面図を、図２０（ｃ）は、発光装置１００ｑのＩＩ−ＩＩ面での断面図を、図２０（ｄ）は、発光装置１００ｑのＩＩＩ−ＩＩＩ面での断面図をそれぞれ示している。図２０に示す発光装置１００ｑにおいて、実施の形態５の図８に示す発光装置１００ｅと同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【０１３３】
図２０に示す発光装置１００ｑは、コンデンサ１０ｊ、コンデンサ１０ｊの外面に載置する固体発光素子２０、半導体スイッチ３０ａ、および駆動素子３００を備えている。駆動素子３００は、コンデンサ１０ｊの外面において、電力供給用の外部電極３２０ａ、制御信号用の外部電極３１０ａ、およびＧＮＤ配線に接続される外部電極３１２ａに電気的に接続されている。また、駆動素子３００は、ゲート引出し電極３１を介して、半導体スイッチ３０ａと電気的に接続されている。
【０１３４】
コンデンサ１０ｊは、電力供給用コンデンサであり半導体キャパシタで構成している。図２０に示す発光装置１００ｑにおいては、固体発光素子２０へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｊ−１と、駆動素子３００へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｊ−２が形成されている。コンデンサ１０ｊ−１は、図２０（ａ）における領域ＲＧ１ａに形成されており、コンデンサ１０ｊ−２は、図２０（ａ）における領域ＲＧ２ａに形成されている。
【０１３５】
コンデンサ１０ｊ−１は、図８で説明したように、半導体プロセスにより形成されている。コンデンサ１０ｊ−１は、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを高濃度に注入して形成したＮ＋層１５ａ、その表面に、例えばＣＶＤ法などで形成した無機材料からなる誘電体層１３ａ、誘電体層１３ａの表面にＣＶＤ法で形成した導電体のポリシリコン層１４ａで構成されている（図２０（ｃ））。
【０１３６】
コンデンサ１０ｊ−２についても同様に、半導体プロセスにより形成されており、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを注入して形成したＮ＋層３１５、その表面に、ＣＶＤ法などで形成した無機材料からなる誘電体層３１３、誘電体層３１３の表面にＣＶＤ法で形成した導電体のポリシリコン層３１４で構成されている（図２０（ｂ））。なお、コンデンサ１０ｊを形成する基板は、シリコン基板１８であると説明したが、他にサファイヤ基板やＧａＡｓ基板などの基板であってもよい。なお、コンデンサ１０ｊ−１およびコンデンサ１０ｊ−２は、ｎ型不純物イオンに代えてｐ型不純物イオンを用いて形成してもよい。
【０１３７】
コンデンサ１０ｊ−２のＮ＋層３１５は、シリコン基板１８に複数のトレンチまたは複数のピラーを形成して凸凹形状を形成し、形成された凸凹形状の表面にｎ型不純物イオンを高濃度に注入して形成された低抵抗層である。このように、Ｎ＋層とポリシリコン層とで挟む誘電体層の面積を広くすることによって、コンデンサの容量を大きくしている。
【０１３８】
ポリシリコン層３１４は、コンデンサ１０ｊ−２の容量を形成する一方の電極（第３内部電極）として用いられている。ポリシリコン層３１４の上層に金属層３１７を形成することで、ポリシリコン層３１４で形成された一方の電極の抵抗率を下げている。なお、ポリシリコン層３１４のみで必要な抵抗率が得られるのであれば、金属層３１７を形成しなくてもよい。金属層３１７を上層に形成したポリシリコン層３１４は、ビア導体３１６を介して外部電極３２０ａに電気的に接続されている。また、コンデンサ１０ｊ−２の容量を形成する一方の電極（第３内部電極）をポリシリコン層３１４で形成したが、当該電極を金属層などで形成してもよい。Ｎ＋層３１５は、コンデンサ１０ｊ−２の容量を形成する他方の電極（第４内部電極）として用いている。Ｎ＋層３１５は、ビア導体３１８を介して外部電極３１２ａに電気的に接続されている。
【０１３９】
なお、図２０（ｄ）に示されるように、コンデンサ１０ｊ−１が形成される領域ＲＧ１ａとコンデンサ１０ｊ−２が形成される領域ＲＧ２ａの間においては、半導体キャパシタが形成されておらず、シリコン基板１８のみが形成される領域が存在する。つまり、ポリシリコン層１４ａとポリシリコン層３１４とは直接接続されておらず、Ｎ＋層１５ａとＮ＋層３１５とは直接接続されていない。すなわち、図２０の発光装置１００ｑにおいては、コンデンサの負極側の電極に対応するＮ＋層１５ａとＮ＋層３１５とは互いに絶縁されており、コンデンサの正極側の電極に対応するポリシリコン層１４ａ（第１内部電極）とポリシリコン層３１４（第３内部電極）とは互いに絶縁されている。なお、図２０には示されていないが、負極側の外部電極１２ａおよび外部電極３１２ａは、発光装置１００ｑの外部において共通のＧＮＤ配線に接続されている。また、発光装置１００ｑにおいて、Ｎ＋層１５ａとＮ＋層３１５、あるいは、外部電極１２ａと外部電極３１２ａとが直接接続されていてもよい。
【０１４０】
図２０に示す発光装置１００ｑにおいては、駆動素子３００を流れる電流ループｂは、図２０（ａ）に示されるように、コンデンサ１０ｊ−２のポリシリコン層３１４、金属層３１７、ビア導体３１６、外部電極３２０ａ、駆動素子３００、ゲート引出し電極３１、半導体スイッチ３０ａ、外部電極１２ａ、外部電極３１２ａ、ビア導体３１８、Ｎ＋層３１５の経路となる。発光装置１００ｑでは、金属層１４ｂおよび金属層３１７上に、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンなどの厚さ１００μｍ以下の絶縁膜１９を成膜後、半導体プロセスにより外部電極１１ａ，１２ａ，３１０ａ，３１２ａ，３２０ａ、接続電極３２およびビア導体１６ａ，１７ａ，３１６，３１８を形成している。そのため、発光装置１００ｑでは、微細加工によりコンデンサ１０ｊ−１と外部電極１１ａ，１２ａとの距離およびコンデンサ１０ｊ−２と外部電極３２０ａ，３１２ａとの距離をより短くすることができ、電流ループをより小さくすることができる。したがって、発光装置１００ｑにおいては、固体発光素子２０の駆動電流の電流ループａに加えて、駆動素子３００に流れる電流の電流ループｂの寄生インダクタンスも小さくなるため、電流パルス幅を短くすることができ、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。
【０１４１】
（１１）上記の変形例（１０）においては、図１７に示されるように、各コンデンサの一方の電極が共にＧＮＤ配線に接続される構成について説明した。そのため、変形例（１０）においては、図１８における内部電極１５と内部電極３２２、あるいは、外部電極１２と外部電極３１２、図１９におけるＮ＋層１５ａとＮ＋層３１５、あるいは、外部電極１２ａと外部電極３１２ａについては、互いに共用することが可能であった。
【０１４２】
しかしながら、発光装置の回路構成は図１７に示すものには限られない。本発明の変形例（１１）においては、変形例（１０）と同様に、固体発光素子、半導体スイッチおよび駆動素子をコンデンサの外面に載置する構成において、固体発光素子に電力を供給するコンデンサと、駆動素子に電力を供給するためのコンデンサとが、互いに電極を共有しない構成について説明する。
【０１４３】
図２１は、本発明の変形例に係る発光装置１００ｒの回路図である。図２１の発光装置１００ｒにおいては、固体発光素子２０に電力を供給するコンデンサ１０ｋ−１の一方の電極は電源配線に接続され、他方の電極は固体発光素子２０の一方の電極（例えば、カソード）に接続される。固体発光素子２０の他方の電極（例えば、アノード）はＧＮＤ配線に接続される。半導体スイッチ３０ａは、一方の電極（例えば、ドレイン電極）が電源配線に接続され、他方の電極（例えば、ソース電極）がＧＮＤ配線に接続される。
【０１４４】
半導体スイッチ３０ａを駆動するための回路は、図１７と同様である。コンデンサ１０ｋ−２からの電力が駆動素子３００内の半導体スイッチ３０５を通して半導体スイッチ３０ａのゲート電極に供給されることによって、半導体スイッチ３０ａが駆動される。半導体スイッチ３０ａが駆動されて導通状態となると、コンデンサ１０ｋ−１の正極側の電極から、半導体スイッチ３０ａおよび固体発光素子２０を介してコンデンサ１０ｋ−１の正極側の電極に至る電流ループａ（図２１の実線矢印）が形成され、固体発光素子２０が発光する。
【０１４５】
このように、図２１の回路構成においては、コンデンサ１０ｋ−１とコンデンサ１０ｋ−２とは、互いに電極が共用されていない。このような構成においても、固体発光素子２０を駆動する半導体スイッチ３０ａの駆動素子３００が、固体発光素子２０への電力供給用のコンデンサの外面に載置されており、これにより、当該駆動素子を外部に設ける場合に比べてゲート駆動の電流ループｂの経路長を短くすることができるので、寄生インダクタを低減することができる。さらに、駆動素子３００に電力供給を行なうためのコンデンサ１０ｋ−２を、固体発光素子２０等が載置されるコンデンサ内に形成することにより、電流ループｂの経路長をさらに短くすることができる。
【０１４６】
図２２は、本発明の変形例（１１）に係る発光装置１００ｒの構成を説明するための概略図である。図２２（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｋの外面から見た発光装置１００ｒの平面図を、図２２（ｂ）は、発光装置１００ｒのＩ−Ｉ面での断面図を、図２２（ｃ）は、発光装置１００ｒのＩＩ−ＩＩ面での断面図を、図２２（ｄ）は、発光装置１００ｒのＩＩＩ−ＩＩＩ面での断面図をそれぞれ示している。また、図２３は発光装置１００ｒの側面図である。図２３（ａ）は、図２２（ａ）の矢印ＡＲ１ａ方向から見た側面図であり、図２３（ｂ）は、図２２（ａ）の矢印ＡＲ２ａ方向から見た側面図である。なお、図２２および図２３に示す発光装置１００ｒにおいて、図１および図１８に示す発光装置と同じ構成については同じ符号を付して詳しい説明を繰返さない。
【０１４７】
図２２および図２３に示す発光装置１００ｒは、コンデンサ１０ｋ、コンデンサ１０ｋの外面に載置する固体発光素子２０、半導体スイッチ３０ａ、および駆動素子３００を備えている。コンデンサ１０ｋの外面には、外部電極１１ｂ，１２ｂ，３２ｂ，３１０ｂ，３２０ｂが形成されている。
【０１４８】
コンデンサ１０ｋは、電力供給用コンデンサであり積層セラミックコンデンサで構成している。図２２の発光装置１００ｒにおいては、固体発光素子２０へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｋ−１と、駆動素子３００へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｋ−２とが形成されている。コンデンサ１０ｋ−１は、図２２（ａ）における領域ＲＧ１ｂに形成されており、静電容量を取得するための複数の内部電極１４ｃ，１５ｃと、誘電体セラミック層１３とが交互に積層された積層体を構成している。内部電極１４ｃ（第１内部電極）は、コンデンサ１０ｋの一方の端部に引出されており、その端部に形成された外部電極３２ｂ（第１外部電極）に接続されている。内部電極１５ｃ（第２内部電極）は、コンデンサ１０ｋの他方の端部に引出されており、電源配線に接続される外部電極１１ｂ（第２外部電極）に接続されている（図２２（ｄ））。
【０１４９】
一方、コンデンサ１０ｋ−２は、図２２（ａ）における領域ＲＧ２ｂに形成されており、静電容量を取得するための複数の内部電極３２１ｂ、３２２ｂと、誘電体セラミック層１３とが交互に積層された積層体を構成している。内部電極３２１ｂ（第３内部電極）は、外部電極３２ｂ側の端部に引出されており、ＧＮＤ配線に接続される外部電極１２ｂ（第３外部電極）に接続されている。内部電極３２２ｂ（第４内部電極）は、外部電極１１ｂ側の端部に引出されており、その端部に形成された外部電極３２０ｂ（第４外部電極）に接続されている（図２２（ｂ））。図２２（ａ）に示されるように、外部電極１２ｂ（第３外部電極）は、領域ＲＧ１ｂの中央付近から、領域ＲＧ２ｂの左端部まで延在している。
【０１５０】
なお、図２２（ｃ）に示されるように、コンデンサ１０ｋ−１が形成される領域ＲＧ１ｂとコンデンサ１０ｋ−２が形成される領域ＲＧ２ｂの間においては、内部電極が配置されておらず誘電体セラミック層１３のみの領域が存在する。つまり、内部電極１４ｃ，１５ｃと、内部電極３２１ｂ，３２２ｂとは直接接続されず、共有されない状態となっている。
【０１５１】
固体発光素子２０は、コンデンサ１０ｋの外部電極（接続電極）３２ｂに載置されている。また、固体発光素子２０は、配線２１により、外部電極１２ｂに接続されている。半導体スイッチ３０ａは、外部電極１１ｂと外部電極１２ｂとに接続されている。これにより、電源配線に接続された外部電極１１ｂ（内部電極１５ｃ）から、半導体スイッチ３０ａ、外部電極１２ｂ、配線２１、固体発光素子２０、外部電極３２ｂ、内部電極１４ｃを経路とする電流ループａが形成される。本変形例（１１）においては、外部電極１２ｂおよび配線２１によって、固体発光素子２０と半導体スイッチ３０ａとが直列接続されており、外部電極１２ｂおよび配線２１が導電部に相当する。
【０１５２】
駆動素子３００は、コンデンサ１０ｋの外面において、電力供給用の外部電極３２０ｂ、制御信号用の外部電極３１０ｂ、およびＧＮＤ配線に接続される外部電極１２ｂに電気的に接続されている。また、駆動素子３００は、ゲート引出し電極３１を介して、半導体スイッチ３０ａと電気的に接続されている。駆動素子３００を流れる電流ループｂは、図２２（ａ），（ｂ）に示されるように、コンデンサ１０ｋ−２の内部電極３２２ｂ、外部電極３２０ｂ，駆動素子３００、ゲート引出し電極３１、半導体スイッチ３０ａ、外部電極１２ｂ、内部電極３２１ｂの経路となる。つまり、電流ループｂは、変形例（１０）と同様に発光装置１００ｒが形成される基板内に形成されることになるため、駆動素子３００を基板外部に設ける場合に比べて、電流ループｂを短くすることができる。本変形例（１１）においても、電流ループｂの流れる向きは、外部電極３２０ｂから駆動素子３００を経由して外部電極１２ｂへと流れる電流の向きと、内部電極３２１ｂ，３２２ｂを流れる電流の向きとが逆向きで対向しており、かつ、コンデンサ１０ｋの外装厚の距離ｈで対向している。これにより、電流によって発生する磁束を互いに打ち消し合う効果（相殺効果）が大きくなるため、電流ループｂの寄生インダクタンスを小さくすることができる。
【０１５３】
このように、発光装置１００ｒの構成においても、固体発光素子２０の駆動電流の電流ループａに加えて、駆動素子３００に流れる電流の電流ループｂの寄生インダクタンスも小さくなるため、電流パルス幅を短くすることができ、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。
【０１５４】
以上のように、本発明の変形例（１１）に係る発光装置１００ｒは、コンデンサ１０ｋの外面に載置され、半導体スイッチ３０ａ（スイッチング素子）を駆動するための駆動素子３００を備えている。また、コンデンサ１０ｋは、誘電体セラミック層１３を挟んで設けられる内部電極３２１ｂ（第３内部電極）および内部電極３２２ｂ（第４内部電極）と、内部電極３２１ｂに電気的に接続された外部電極１２ｂ（第３外部電極）と、内部電極３２２ｂに電気的に接続された外部電極３２０ｂ（第４外部電極）とを含んでいる。そして、内部電極３２１ｂは内部電極１４ｃ（第１内部電極）と絶縁されている。駆動素子３００は、外部電極３２０ｂ（第４外部電極）と外部電極１２ｂ（第３外部電極）との間に接続されている。そのため、駆動素子３００に流れる電流の電流ループｂの寄生インダクタンスを小さくすることができるので、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。
【０１５５】
図２４は、本発明の変形例（１１）に係る発光装置の他の構成の例を説明するための概略図であり、変形例（１０）の図２０と同様に、コンデンサとして半導体キャパシタを採用した構成となっている。なお、図２４（ａ）は、固体発光素子２０を載置するコンデンサ１０ｍの外面から見た発光装置１００ｓの平面図を、図２４（ｂ）は、発光装置１００ｓのＩ−Ｉ面での断面図を、図２４（ｃ）は、発光装置１００ｓのＩＩ−ＩＩ面での断面図を、図２４（ｄ）は、発光装置１００ｓのＩＩＩ−ＩＩＩ面での断面図をそれぞれ示している。図２２に示す発光装置１００ｓは、コンデンサ１０ｍ、コンデンサ１０ｍの外面に載置する固体発光素子２０、半導体スイッチ３０ａ、および駆動素子３００を備えている。
【０１５６】
コンデンサ１０ｍは、電力供給用コンデンサであり半導体キャパシタで構成されている。図２４に示す発光装置１００ｓにおいては、固体発光素子２０へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｍ−１と、駆動素子３００へ電力を供給するためのコンデンサ１０ｍ−２が形成されている。コンデンサ１０ｍ−１は、図２４（ａ）における領域ＲＧ１ｃに形成されており、コンデンサ１０ｍ−２は、図２４（ａ）における領域ＲＧ２ｃに形成されている。
【０１５７】
コンデンサ１０ｍ−１は、図２０と同様に、半導体プロセスにより形成されている。コンデンサ１０ｍ−１は、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを高濃度に注入して形成したＮ＋層１５ｄ、その表面に、例えばＣＶＤ法などで形成した無機材料からなる誘電体層１３ｃ、誘電体層１３ｃの表面にＣＶＤ法で形成した導電体のポリシリコン層１４ｄで構成されている（図２４（ｃ））。
【０１５８】
ポリシリコン層１４ｄの上層には、金属層１４ｅを形成することで、ポリシリコン層１４ｄで形成された一方の電極の抵抗率を下げている。なお、ポリシリコン層１４ｄのみで必要な抵抗率が得られるのであれば、金属層１４ｅを形成しなくてもよい。金属層１４ｅを上層に形成したポリシリコン層１４ｄは、ビア導体１６ｃを介して外部電極３２ｃに電気的に接続されている。Ｎ＋層１５ｄは、ビア導体１７ｃを介して、電源配線に接続される外部電極１１ｃに電気的に接続されている。
【０１５９】
コンデンサ１０ｍ−２についても同様に、半導体プロセスにより形成されており、シリコン基板１８にｎ型不純物イオンを注入して形成したＮ＋層３１５ｃ、その表面に、ＣＶＤ法などで形成した無機材料からなる誘電体層３１３ｃ、誘電体層３１３の表面にＣＶＤ法で形成した導電体のポリシリコン層３１４ｃで構成されている（図２４（ｂ））。なお、コンデンサ１０ｍ−１およびコンデンサ１０ｍ−２は、ｎ型不純物イオンに代えてｐ型不純物イオンを用いて形成してもよい。
【０１６０】
コンデンサ１０ｍ−２のＮ＋層３１５ｃは、シリコン基板１８に複数のトレンチまたは複数のピラーを形成して凸凹形状を形成し、形成された凸凹形状の表面にｎ型不純物イオンを高濃度に注入して形成された低抵抗層である。
【０１６１】
ポリシリコン層３１４ｃは、コンデンサ１０ｍ−２の容量を形成する一方の電極（第３内部電極）として用いている。ポリシリコン層３１４ｃの上層には、金属層３１７ｃを形成することで、ポリシリコン層３１４ｃで形成された一方の電極の抵抗率を下げている。なお、ポリシリコン層３１４ｃのみで必要な抵抗率が得られるのであれば、金属層３１７ｃを形成しなくてもよい。金属層３１７ｃを上層に形成したポリシリコン層３１４ｃは、ビア導体３１８ｃを介して、ＧＮＤ配線に接続される外部電極１２ｃに電気的に接続されている（図２４（ｄ））。
【０１６２】
また、コンデンサ１０ｍ−２の容量を形成する一方の電極（第３内部電極）をポリシリコン層３１４ｃで形成したが、当該電極を金属層などで形成してもよい。Ｎ＋層３１５ｃは、コンデンサ１０ｍ−２の容量を形成する他方の電極（第４内部電極）として用いている。Ｎ＋層３１５ｃは、ビア導体３１６ｃを介して外部電極３２０ｃに電気的に接続されている。
【０１６３】
固体発光素子２０は、外部電極３２ｃに載置される。固体発光素子２０においては、一方の電極（例えば、カソード）が外部電極３２ｃに接続され、他方の電極（例えば、アノード）が配線２１を介して外部電極１２ｃに接続される。
【０１６４】
半導体スイッチ３０ａにおいては、一方の電極（例えば、ドレイン電極）が外部電極１１ｃに接続され、他方の電極（例えば、ソース電極）が外部電極１２ｃに接続されている。
【０１６５】
駆動素子３００は、コンデンサ１０ｍの外面において、電力供給用の外部電極３２０ｃ、制御信号用の外部電極３１０ｃ、およびＧＮＤ配線に接続される外部電極１２ｃに電気的に接続されている。また、駆動素子３００は、ゲート引出し電極３１を介して、半導体スイッチ３０ａと電気的に接続されている。
【０１６６】
図２４に示す発光装置１００ｓにおいては、駆動素子３００を流れる電流ループｂは、図２４に示されるように、コンデンサ１０ｍ−２のＮ＋層３１５ｃ、ビア導体３１６ｃ、外部電極３２０ｃ、駆動素子３００、ゲート引出し電極３１、半導体スイッチ３０ａ、外部電極１２ｃ、ビア導体３１８ｃ、金属層３１７ｃ、ポリシリコン層３１４ｃの経路となる。発光装置１００ｓにおいては、電流ループｂを小さくすることができる。したがって、駆動素子３００に流れる電流の電流ループｂの寄生インダクタンスも小さくなるため、電流パルス幅を短くすることができ、固体発光素子２０から出力する光を短いパルスにすることができる。
【０１６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６８】
１０  コンデンサ、１１，１２，３１０，３１２，３２０  外部電極、１３  誘電体セラミック層、１３ａ，１３ｃ，３１３  誘電体層、１４，１５，３２１，３２２  内部電極、１４ａ，１４ｃ，３１４  ポリシリコン層、１４ｂ，３１７  金属層、１５ａ，１５ｃ，３１５  Ｎ＋層、１６，１７，３１６，３１８  ビア導体、１８  シリコン基板、１９  酸化膜、２０  固体発光素子、２１，３３，４１  配線、２２  発光部、２３  金属板、３０，３０ａ，３０５  半導体スイッチ、３１  ゲート引出し電極、３２  接続電極、４０  クランプダイオード、５０  受光素子、６０  パッシベーション層、１００  発光装置、３００  駆動素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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