CN117278014A - 输出芯片、半导体集成电路和固态继电器 - Google Patents

输出芯片、半导体集成电路和固态继电器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种输出芯片、半导体集成电路和固态继电器。该输出芯片的衬底内设置掩埋绝缘层，并使沟槽隔离结构从衬底的顶表面向下延伸至掩埋绝缘层，从而可将不同的元器件分隔在相互独立的器件区域内，实现光伏元件和功率开关管可允许被集成在同一输出芯片上且具备良好的隔离性能，减少了半导体集成电路其封装体的芯片数量，不仅可减小封装体的体积，并且还可简化应用电路的复杂设计。

Description

输出芯片、半导体集成电路和固态继电器
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种输出芯片、半导体集成电路和固态继电器。
背景技术
在集成电路中通常包括多个电连接的半导体元器件，多个半导体元器件一般会设置在多颗芯片上，通过将多颗芯片一一封装至封装体内以形成需要的电连接。目前常用的半导体元器件中，一些半导体元器件可集成设置在同一芯片上，以利于减少集成电路其封装体内的芯片数量。但是，仍然有些半导体元器件因难以达到隔离要求，而难以集成设置在同一芯片上，此时针对隔离难度较大的元器件则不得不独立设置在一颗芯片上，例如光伏元件和功率开关管，考虑到二者之间难以达到良好的隔离效果，使得光伏元件和功率开关管需要分别设置在不同的芯片上，此时即会使得集成电路的封装体中通常需要封装多颗芯片，导致封装体的体积、芯片布局以及打线布局、芯片封装支架的设计等都更复杂且需达到极高的要求。
以继电器为例，尤其是固态继电器(Solid State Relays，SSR)。具体来说，继电器是一种具备输入和输出相隔离的开关，传统的继电器包括机械继电器，机械继电器具有一个物理的触点，在触点开启时会产生弹跳噪声，极易影响相邻设备的正常运行，并且受限于触点开关具有有限的使用寿命，因此，随着技术发展至当前阶段则通常可使用固态继电器代替机械继电器。
其中，固态继电器是一种无触点电子开关，其可达到无触点、无火花地接通和断开电路的目的，具有比机械继电器更快的速度。目前，固态继电器通常包括发光元件、光伏元件和功率开关管，如上所述，光伏元件和功率开关管难以集成在同一芯片上，同时发光元件也需要独立设置在一芯片上。也就是说，现有的固态继电器的封装体中通常需要封装多颗芯片(例如，4-5颗芯片)，使得封装体的体积、芯片布局以及打线布局、芯片封装支架的设计等都更复杂且需达到极高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输出芯片，该输出芯片可集成设置有至少两个元器件，从而可减少集成电路的封装体的芯片数量。
为此，本发明提供一种输出芯片，所述输出芯片上集成设置有光伏元件和功率开关管，所述光伏元件用于接收光信号并产生对应的电信号，根据所述电信号控制所述功率开关管导通或关断。其中，所述输出芯片包括衬底，所述衬底内设置有掩埋绝缘层，所述光伏元件和所述功率开关管并排设置且均形成在所述掩埋绝缘层的上方，在所述光伏元件和所述功率开关管之间还形成有沟槽隔离结构，所述沟槽隔离结构从所述衬底的顶表面延伸至所述掩埋绝缘层。
可选的，所述输出芯片上还集成设置有控制电路，所述控制电路电连接在所述光伏元件和所述功率开关管之间，并且所述控制电路的外周也形成有所述沟槽隔离结构。
可选的，所述控制电路包括第一开关管、第二开关管和电阻。其中，所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的源极均连接至所述电阻的第一端，所述第一开关管的源极、所述第二开关管的栅极和漏极均连接至所述电阻的第二端，以及所述第一开关管的漏极连接至所述功率开关管的栅极；以及，所述电阻的第一端连接至所述光伏元件的阴极端，所述电阻的第二端连接至所述功率开关管的源极。
可选的，所述输出芯片上集成设置有两个功率开关管，两个功率开关管的栅极均连接至所述光伏元件的阳极端，两个功率开关管的源极相互连接，两个功率开关管的漏极分别连接至所述输出芯片的两个输出端子。
可选的，所述两个功率开关管分别布置在所述光伏元件的两侧。
可选的，所述输出芯片上还集成设置有控制电路。其中，所述输出芯片沿着第一方向具有中间区域和位于中间区域两侧的两个端部区域，所述控制电路和所述光伏元件沿着第二方向并排设置在所述中间区域，两个功率开关管分别设置在两个端部区域内。
可选的，所述功率开关管为横向场效应晶体管。
可选的，所述衬底为SOI衬底，所述SOI衬底包括基底、形成在所述基底上的掩埋绝缘层和形成在所述掩埋绝缘层上的顶硅层，所述光伏元件和所述功率开关管均形成在所述顶硅层上，所述沟槽隔离结构形成在所述顶硅层内并延伸至所述掩埋绝缘层。
本发明还提供了一种半导体集成电路，包括由如上所述的输出芯片构成的第一芯片。
可选的，该半导体集成电路还包括设置在第二芯片上的发光元件，所述发光元件和所述光伏元件耦合连接。
可选的，所述第一芯片为硅基芯片；和/或，所述第二芯片为III-V族化合物半导体芯片。
本发明还提供了一种固态继电器，包括如上所述的半导体集成电路。
在本发明提供的输出芯片中，该输出芯片的衬底内设置掩埋绝缘层，并使沟槽隔离结构从衬底的顶表面向下延伸至掩埋绝缘层，从而可将不同的元器件分隔在相互独立的器件区域内，使得输出电路中的光伏元件和功率开关管可允许被集成在同一芯片上且具备良好的隔离性能，从而可减少半导体集成电路其封装体的芯片数量，不仅可减小封装体的体积，并且还可简化应用电路的复杂设计。
在将本发明的技术构思应用于固态继电器中时，相应的可以降低其封装体内的芯片数量，例如可使芯片数量降低至两颗。与传统的固态继电器其封装体通常需要由4～5颗芯片合封相比，本发明提供的固态继电器的芯片数量更少，有利于实现电路微型化，封装简洁化。
附图说明
图1为本发明一实施例中的半导体集成电路的等效电路图。
图2为本发明一实施例中的半导体集成电路其输出芯片的布局示意图。
图3为本发明一实施例中的半导体集成电路其输出芯片的剖面示意图。
图4为本发明一实施例中的光伏元件的布局示意图。
具体实施方式
承如背景技术所述，现有的集成电路中为了确保其组成的各个元器件之间具备良好的隔离特性，使得至少部分元器件需要被各自形成在不同的芯片上，并将多个芯片封装在封装体内，此时即会导致封装体的体积、芯片布局以及打线布局、芯片封装支架的设计等都更复杂且需达到极高的要求。
例如，现有的一种固态继电器中，其光伏元件包括多个串联连接的光电二极管，其具体是在第一掺杂的衬底内形成多个第二掺杂的掺杂区，并由此形成串联连接的多个光电二极管。此时，若将光伏元件与其他元器件集成设置在同一芯片上时难以确保光伏元件和其他元器件之间具备良好的隔离性能，从而需要将光伏元件需要独立设置在一个芯片内，以避免光伏元件与周边元器件连接。以及，现有的固态继电器中通常还会使用垂直结构的功率开关管(例如，VDMOS)，而垂直结构的功率开关管也难以与邻近的其他器件相互隔离，因此针对每一个垂直结构的功率开关管而言也需要独立设置在一个芯片内。并且，针对交流输出的固态继电器而言，则一般需要设置两颗功率开关管，此时即对应的形成在两颗芯片内。此外，在固态继电器内还可设置有控制电路，那么同样需要将其独立设置在一颗芯片内，因此现有的固态继电器通常需要设置4-5颗芯片。
对此，本发明提供了一种新颖的输出芯片，其可以集成设置有不止一个元器件且仍能够达到良好的隔离性能，大大减少了半导体集成电路的芯片数量。具体的，本发明一实施例中的输出芯片上集成设置有光伏元件和功率开关管，所述光伏元件用于接收光信号并产生对应的电信号，根据所述电信号控制所述功率开关管导通或关断。其中，所述输出芯片包括衬底，所述衬底内设置有掩埋绝缘层，所述光伏元件和所述功率开关管并排设置且均形成在所述掩埋绝缘层的上方，在所述光伏元件和所述功率开关管之间还形成有沟槽隔离结构，所述沟槽隔离结构从所述衬底的顶表面延伸至所述掩埋绝缘层。
即，本发明提供的输出芯片，其利用掩埋绝缘层和沟槽隔离结构围绕出各个元器件的器件区域，使得各个元器件之间在掩埋绝缘层和沟槽隔离结构下实现良好的电性隔离，克服了光伏元器件和功率开关管难以集成在同一芯片上的问题。进一步的方案中，还可将控制电路也集成设置在输出芯片上，大大减少了集成电路的封装体的芯片数量，有利于缩减半导体集成电路的封装体的体积，简化多个芯片之间的布局和芯片打线的布局，降低芯片封装设计的难度。
在具体应用中，本发明的技术构思可适用于固态继电器的结构设计。即，固态继电器一般包括发光元件、光伏元件和功率开关管，基于本发明的技术构思则至少可将光伏元件和功率开关管集成设置在同一芯片(即，输出芯片)上，以减少固态继电器其封装体的芯片数量，有利于缩减固态继电器的体积，降低固态继电器的封装设计的难度。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的输出芯片、半导体集成电路和固态继电器作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当认识到，附图中所示的诸如“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”，“上方”和“下方”之类的相对术语可用于描述彼此之间的各种元器件的关系。这些相对术语旨在涵盖除附图中描绘的取向之外的元器件的不同取向。例如，如果装置相对于附图中的视图是倒置的，则例如描述为在另一元器件“上方”的元器件现在将在该元器件下方。
图1为本发明一实施例中的半导体集成电路的等效电路图，图2为本发明一实施例中的半导体集成电路其输出芯片的布局示意图。
具体参考图1和图2所示，输出芯片100上集成设置有光伏元件PDA和功率开关管(Power Mosfet，PM)，本实施例中包括功率开关管PM1/PM2。该光伏元件PDA用于接收光信号并由光伏效应而产生电信号，该电信号施加于功率开关管PM的控制端，进而控制功率开关管PM的导通或关断。
其中，光伏元件PDA的一输出端连接功率开关管PM的控制端(本实施例中的功率开关管PM具体为功率晶体管，其控制端即为功率晶体管的栅极)，功率开关管PM的输出端连接至输出芯片100的输出端，本实施例中的功率开关管PM具体为功率晶体管，则可使功率开关管PM的源端和/或漏端连接至输出芯片100的输出端。
具体来说，针对直流输出的输出芯片100而言，则可仅设置一个功率开关管PM，该功率开关管PM的源极和漏极分别连接至输出芯片100的两个输出端子。以及，针对交流输出的输出芯片100而言，则可设置有两个功率开关管PM(例如图1和图2中所示的功率开关管PM1/PM2)，两个功率开关管PM的栅极均连接至光伏元件PDA的阳极端，两个功率开关管PM的源极相互连接，两个功率开关管PM的漏极分别连接至输出芯片100的两个输出端子。其中，所采用的功率开关管PM例如为增强型晶体管，因此在将光伏元件PDA产生的电信号施加于功率开关管PM的控制端时，即可控制该功率开关管PM导通。
继续参考图1和图2所示，该输出芯片100上还集成设置有控制电路，该控制电路连接在光伏元件PDA和功率开关管PM之间。本实施例中，该控制电路具体包括栅极电流泄放通路，该泄放电路的一端连接至功率开关管PM的栅极，用于实现功率开关管PM的栅极电流的快速泄放。
具体示例中，该控制电路包括第一开关管M1、第二开关管M2和电阻R，其中第一开关管M1的栅极和第二开关管M2的源极均连接至电阻R的第一端，第一开关管M1的源极、第二开关管M2的栅极和漏极均连接至电阻R的第二端，以及第一开关管M1的漏极连接至功率开关管PM的栅极。电阻R的第一端还连接至光伏元件PDA的阴极端，电阻R的第二端连接至功率开关管PM的源极。其中，第一开关管M1用于在功率开关管PM导通时处于关断状况，以使栅极电流泄放通路处于高阻状态；以及，第一开关管M1还用于在功率开关管PM关断时处于导通状况，以使栅极电流泄放通路开启而处于低阻状态，进而使得功率开关管PM的栅极电流即可通过泄放电路被泄放，降低功率开关管PM的关断时间。
进一步的，光伏元件PDA可包括多个串联连接的光电二极管，多个光电二极管可以呈阵列排布，利用多个光电二极管以提高光伏元件PDA的输出信号，提升了输出芯片100的驱动能力，进而可实现更大的负载能力，达到小型化、轻量化的发展需求。在一示例中，该光伏元件PDA内的光电二极管具体是由第一掺杂类型的衬底和形成在该衬底内的第二掺杂类型的掺杂区构成，其中，光伏元件PDA内的光电二极管具体可以为硅基光电二极管，即，光伏元件PDA内的光电二极管包括硅基衬底和形成在硅基衬底内的掺杂区。
更进一步的，该功率开关管PM具体为横向场效应晶体管，例如横向扩散场效应晶体管(LDMOS管)，更进一步的还可以为超结横向扩散场效应晶体管(SJ-LDMOS管)，使得该功率开关管PM的连接端口由衬底的正面引出。具体的，该横向场效应晶体管也可形成在硅基衬底上。
本实施例中，至少将光伏元件PDA和功率开关管PM集成设置在同一芯片(即，输出芯片100)上。可选的方案中，还将控制电路也集成在该芯片(即，输出芯片100)上，进一步减少了半导体集成电路(例如，固态继电器)的芯片数量，该输出芯片100例如为硅基芯片。
具体参考图2和图3所示，在输出芯片100上可集成设置有光伏元件(PD Array)、功率开关管PM和控制电路(control circuit)。
重点参考图3所示，该输出芯片100包括衬底210，该衬底210内设置有掩埋绝缘层212，由掩埋绝缘层212划分出衬底210的上部分而构成器件层。其中，光伏元件PDA和功率开关管PM均形成在掩埋绝缘层212上方的器件层内，以及在光伏元件PDA和功率开关管PM之间还形成有沟槽隔离结构(具体为第一沟槽隔离结构220)，该第一沟槽隔离结构220形成在器件层内并向下延伸至掩埋绝缘层212。其中，该衬底210具体可以为硅基衬底，掩埋绝缘层212例如为掩埋氧化层，第一沟槽隔离结构220具体包括延伸至掩埋绝缘层212的隔离沟槽和填充在隔离沟槽内的绝缘材料，该绝缘材料例如包括氧化硅、氮化硅和/或未掺杂多晶硅等。
需要说明的是，由于第一沟槽隔离结构220向下连接掩埋绝缘层212，从而可在衬底210上分隔出多个相互隔离的器件区域，即，利用第一沟槽隔离结构220和掩埋绝缘层212将各个元器件围绕在内，而保持其与其他元器件之间良好的电性隔离，如此即可实现光伏元件PDA能够与功率开关管PM集成设置在同一芯片内。此外，功率开关管PM可进一步采用横向场效应晶体管(例如，LDMOS管)，使得功率开关管PM的各个连接端口均从衬底210的正面引出，即使在功率开关管PM的下方存在掩埋绝缘层212也仍然能够确保功率开关管PM的性能，反而在掩埋绝缘层212和第一沟槽隔离结构220的围绕下，还可更好的实现功率开关管PM与其他元器件之间的隔离性能。
接着结合图3和图4所示，光伏元件PDA中相邻的光电二极管之间也可利用沟槽隔离结构(具体为第二沟槽隔离结构230)相互隔离，即，利用第二沟槽隔离结构230在光伏元件PDA的区域内划分出多个单元，以分别形成一个光电二极管。其中，各个单元内的光电二极管均包括由第一掺杂类型的衬底构成的第一掺杂区和形成在衬底内的第二掺杂类型的第二掺杂区，第一掺杂区和第二掺杂区沿着高度方向上下设置。进一步的，在各个单元内还形成有引出区310，该引出区310与下方的第二掺杂区电连接，用于使下方的第二掺杂区可通过该引出区310也在衬底的顶表面上电性引出。以及，相邻单元的光电二极管之间可通过衬底顶表面上的金属连接线320实现串联连接。
具体示例中，输出芯片100的衬底210可以采用SOI衬底，该SOI衬底包括基底211、形成在基底211上的掩埋绝缘层212和形成在掩埋绝缘层212上的顶硅层213，该顶硅层213即可构成器件层，光伏元件PDA和功率开关管PM可均形成在该顶硅层213上，以及沟槽隔离结构(包括第一沟槽隔离结构220和第二沟槽隔离结构230)形成在顶硅层213内并与掩埋绝缘层212连接。
本实施例中，控制电路也集成设置在输出芯片100上，因此在控制电路的周边也可形成有第一沟槽隔离结构220，以使得控制电路与其他器件相互隔离。针对SOI衬底的输出芯片100而言，该控制电路也相应的形成在顶硅层213上。
继续参考图2所示，本实施例中以交流输出的输出芯片100为例进行说明，该输出芯片100上集成设置有两个功率开关管(即，功率开关管PM1/PM2)，以及两个功率开关管可分别设置在光伏元件PDA的两侧。在将控制电路也集成设置在输出芯片100上时，则可使控制电路也设置在两个功率开关管之间，例如图2所示，输出芯片100沿着第一方向划分有中间区域和位于中间区域两侧的两个端部区域，控制电路和光伏元件PDA沿着第二方向并排设置在中间区域，两个功率开关管PM分别设置在两个端部区域内。由于两个功率开关管PM分散设置，有利于提高输出芯片100的散热性能。
需要说明的是，由于本实施例中提供的输出芯片100上可使有至少两个元器件，有利于减少半导体集成电路其封装体内的芯片数量。即，在一示例中的半导体集成电路包括如上所述的输出芯片100，该输出芯片100上集成设置有光伏元件PDA和功率开关管PM，甚至还可集成设置有控制电路。
继续参考图1所示，该半导体集成电路还包括发光元件D1，发光元件D1和光伏元件PDA耦合连接。其中，该发光元件D1用于在接收到输入信号时发出光信号，实现发光元件D1和光伏元件PDA之间的光信号传递。
具体的，发光元件D1可以为发光二极管。本实施例中，该发光二极管可采用III-V族化合物制备形成，例如为砷化镓基发光二极管。其中，发光元件D1可设置在另一芯片上，为便于理解，此处将输出芯片100定义为第一芯片，将设置有发光元件D1的芯片定义为第二芯片300，该第二芯片300可以为III-V族化合物半导体芯片，例如砷化镓基芯片。
继续参考图1所示，例如以固态继电器为例进行说明，该固态继电器包括如上所述的半导体集成电路。即，固态继电器可包括发光元件D1、光伏元件PDA和功率开关管PM，以及在光伏元件PDA和功率开关管PM之间还可连接有控制电路，该控制电路包括栅极电流泄放通路，用于实现功率开关管PM的栅极电流的快速泄放，如此以利于提高固态继电器的驱动能力，为大负载提供保障。其中，发光元件D1可设置在第二芯片300上，光伏元件PDA、功率开关管PM和控制电路可设置在输出芯片100(即，第一芯片)上。
具体来说，该固态继电器具有两个输入端子，两个输入端子分别连接发光元件D1的两端，发光元件D1和光伏元件PDA通过光信号传递并实现电气隔离功能，以及光伏元件PDA的阳极端和阴极端分别连接至功率开关管PM的栅极和源极，功率开关管PM连接至固态继电器的两个输出端子。其中，针对直流输出的固态继电器而言，则可仅设置一个功率开关管PM，该功率开关管PM的源极和漏极分别连接至固态继电器的两个输出端子。以及，针对交流输出的固态继电器而言，则可设置有两个功率开关管PM(例如图1中所示的功率开关管PM1/PM2)，两个功率开关管PM的栅极均连接至光伏元件PDA的阳极端，两个功率开关管PM的源极相互连接，两个功率开关管PM的漏极分别连接至固态继电器的两个输出端子。
该固态继电器的工作过程例如为：当发光元件D1发出光信号，光伏元件PDA接收该光信号并产生电信号，电信号被施加于功率开关管PM的栅极，以控制功率开关管PM导通(具体示例中的功率开关管PM例如为N型功率晶体管)，此时，第二开关管M2导通，第一开关管M1关断，栅极电流泄放通路处于高阻状态；以及，当发光元件D1关闭而停止发出光信号，光伏元件PDA停止输出电信号，并控制功率开关管PM关断，此时第二开关管M2关断，第一开关管M1导通，栅极电流泄放通路开启而处于低阻状态，功率开关管PM的栅极电流即可通过泄放电路被泄放，降低功率开关管PM的关断时间。
综上所述，本实施例提供的输出芯片中，通过在衬底内设置掩埋绝缘层，并使第一沟槽隔离结构从衬底的顶表面向下延伸至掩埋绝缘层，从而可在衬底上分隔出多个相互隔离的器件区域，使得光伏元件PDA和功率开关管PM可允许被集成在同一芯片上而具备良好的隔离性能，减少半导体集成电路其封装体的芯片数量，不仅可减小封装体的体积，并且还可简化应用电路的复杂设计。
进一步的方案中，还可将控制电路也集成在同一芯片(输出芯片)上，并调整控制电路、光伏元件PDA和功率开关管PM在输出芯片上的分布，以使大功率输出的功率开关管PM可分散设置，从而在减少芯片数量的同时，还可提高输出芯片的散热性能。
与传统的固态继电器其封装体通常需要由4～5颗芯片合封相比，本实施例提供的固态继电器其封装体的芯片数量可降低至两颗，有利于实现电路微型化，封装简洁化。
需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。此外还应该认识到，除非上下文另外明确指出，否则术语“一个”、“一种”和“该”包括单数和复数指代物，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。

Claims (12)

1.一种输出芯片，其特征在于，所述输出芯片上集成设置有光伏元件和功率开关管，所述光伏元件用于接收光信号并产生对应的电信号，根据所述电信号控制所述功率开关管导通或关断；
其中，所述输出芯片包括衬底，所述衬底内设置有掩埋绝缘层，所述光伏元件和所述功率开关管并排设置且均形成在所述掩埋绝缘层的上方，在所述光伏元件和所述功率开关管之间还形成有沟槽隔离结构，所述沟槽隔离结构从所述衬底的顶表面延伸至所述掩埋绝缘层。
2.如权利要求1所述的输出芯片，其特征在于，所述输出芯片上还集成设置有控制电路，所述控制电路电连接在所述光伏元件和所述功率开关管之间，并且所述控制电路的外周也形成有所述沟槽隔离结构。
3.如权利要求2所述的输出芯片，其特征在于，所述控制电路包括第一开关管、第二开关管和电阻；
其中，所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的源极均连接至所述电阻的第一端，所述第一开关管的源极、所述第二开关管的栅极和漏极均连接至所述电阻的第二端，以及所述第一开关管的漏极连接至所述功率开关管的栅极；以及，所述电阻的第一端连接至所述光伏元件的阴极端，所述电阻的第二端连接至所述功率开关管的源极。
4.如权利要求1所述的输出芯片，其特征在于，所述输出芯片上集成设置有两个功率开关管，两个功率开关管的栅极均连接至所述光伏元件的阳极端，两个功率开关管的源极相互连接，两个功率开关管的漏极分别连接至所述输出芯片的两个输出端子。
5.如权利要求4所述的输出芯片，其特征在于，所述两个功率开关管分别布置在所述光伏元件的两侧。
6.如权利要求5所述的输出芯片，其特征在于，所述输出芯片上还集成设置有控制电路；
其中，所述输出芯片沿着第一方向具有中间区域和位于中间区域两侧的两个端部区域，所述控制电路和所述光伏元件沿着第二方向并排设置在所述中间区域，两个功率开关管分别设置在两个端部区域内。
7.如权利要求1-6任一项所述的输出芯片，其特征在于，所述功率开关管为横向场效应晶体管。
8.如权利要求1-6任一项所述的输出芯片，其特征在于，所述衬底为SOI衬底，所述SOI衬底包括基底、形成在所述基底上的掩埋绝缘层和形成在所述掩埋绝缘层上的顶硅层，所述光伏元件和所述功率开关管均形成在所述顶硅层上，所述沟槽隔离结构形成在所述顶硅层内并延伸至所述掩埋绝缘层。
9.一种半导体集成电路，其特征在于，包括由权利要求1-8任一项所述的输出芯片构成的第一芯片。
10.如权利要求9所述的半导体集成电路，其特征在于，还包括设置在第二芯片上的发光元件，所述发光元件和所述光伏元件耦合连接，所述发光元件。
11.如权利要求10所述的半导体集成电路，其特征在于，所述第一芯片为硅基芯片；和/或，所述第二芯片为III-V族化合物半导体芯片。
12.一种固态继电器，其特征在于，包括如权利要求9-11任一项所述的半导体集成电路。
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