CN101556901A - 光电元件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电元件及其制造方法。根据本发明的制造方法，首先，制备衬底。接着，于该衬底上形成多层结构。然后，通过原子层沉积工艺及/或等离子体增强原子层沉积工艺(或等离子体辅助原子层沉积工艺)，形成钝化层，该钝化层覆盖该多层结构。本发明可以提供良好的表面钝化效果，进而制造出较佳的光电元件。此外，由于工艺温度低，可以避免破坏光电元件已经制造好的结构，并且可以减少高温造成的设备故障及/或损坏，进而提高工艺可靠度。
Description
技术领域
本发明涉及一种光电元件(optoelectronic device)及其制造方法，且特别涉及一种通过原子层沉积(atomic layer deposition)工艺形成钝化层的光电元件及其制造方法。
背景技术
随着光电产业的迅速发展，各种光电元件，如发光二极管(light-emittingdiode)、激光二极管(laser diode)、光检测器(photo-detector)以及太阳能电池(solar cell)等等，已经被广泛应用在各个领域。随着相关技术的进步，使用者对于光电元件的发光效率或光电转换效率等性能的要求也越来越高。
一般而言，在光电元件的表面形成钝化层，可以相当程度地提升光电元件的各项性能，如发光效率或光电转换效率。以硅发光二极管为例，具有高效率的硅发光二极管传统上会以热氧化层(thermal oxide)作为表面钝化层。其制造方法将硅晶圆在高温下通入氧气，使硅晶圆的表面发生氧化作用，以产生二氧化硅的钝化层。形成于硅发光二极管上的表面钝化层可以提供硅发光二极管表面钝化效果，进而提升硅发光二极管的发光效率。
然而，以传统方法形成的钝化层常常会有厚度控制不佳、表面覆盖能力不足或缺陷密度过高等缺点。此类品质不佳的钝化层对于光电元件各项性能的提升，并不会有很大的帮助。
此外，一般在光电元件表面形成氧化层的工艺温度往往高达摄氏数百度甚至1000℃以上。过高的工艺温度可能破坏光电元件表面已经制作好的结构，并且可能造成设备故障及/或损坏，进而降低工艺可靠度以及设备妥善率。
因此，本发明的范畴在于提供一种光电元件及其制造方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的范畴在于提供一种光电元件及其制造方法，其通过原子层沉积工艺形成钝化层，该钝化层覆盖光电元件的多层结构。
根据本发明一个较佳具体实施例的制造半导体发光元件的方法，首先，制备衬底(substrate)。接着，于衬底上形成多层结构(multi-layer structure)。然后，通过原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)工艺及/或等离子体增强原子层沉积(plasma-enhanced ALD)工艺(或等离子体辅助原子层沉积(plasma-assisted ALD)工艺)，形成钝化层(passivation layer)，并且钝化层覆盖多层结构。
根据本发明的方法，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
根据本发明的方法，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
根据本发明的方法，其中该光电元件选自由有机发光二极管、有机太阳能电池、无机发光二极管、无机太阳能电池、光检测器以及激光二极管所组成的群组中的其中一个。
根据本发明的方法，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
根据本发明的方法，其中该衬底选自由蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、ZnO衬底、ScAlMgO4衬底、YSZ衬底、SrCu2O2衬底、LiGaO2衬底、LiAlO2衬底、GaAs衬底以及玻璃衬底所组成的群组中的其中一个。
根据本发明的方法，其中该衬底为图案化衬底。
根据本发明的方法，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
本发明还提供了一种制造光电元件的方法，该方法包含下列步骤：制备衬底；于该衬底上形成多层结构；以及通过一原子层沉积工艺及/或等离子体辅助原子层沉积工艺，形成钝化层，该钝化层覆盖该多层结构。
根据本发明的方法，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
根据本发明的方法，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
根据本发明的方法，其中该光电元件选自由有机发光二极管、有机太阳能电池、无机发光二极管、无机太阳能电池、光检测器以及激光二极管所组成的群组中的其中一个。
根据本发明的方法，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
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根据本发明的方法，其中该衬底为图案化衬底。
根据本发明的方法，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
本发明还提供了一种光电元件，包含：衬底；多层结构；以及钝化层，该钝化层通过原子层沉积工艺及/或等离子体增强原子层沉积工艺形成并覆盖该多层结构。
根据本发明的光电元件，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
根据本发明的光电元件，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
根据本发明的光电元件，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
根据本发明的光电元件，其中该衬底选自由蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、ZnO衬底、ScAlMgO4衬底、YSZ衬底、SrCu2O2衬底、LiGaO2衬底、LiAlO2衬底、GaAs衬底以及玻璃衬底所组成的群组中的其中一个。
根据本发明的光电元件，其中该衬底为图案化衬底。
根据本发明的光电元件，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
本发明还提供了一种光电元件，包含：衬底；多层结构；以及钝化层，该钝化层通过原子层沉积工艺及/或等离子体辅助原子层沉积工艺形成并覆盖该多层结构。
根据本发明的光电元件，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
根据本发明的光电元件，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
根据本发明的光电元件，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
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根据本发明的光电元件，其中该衬底为图案化衬底。
根据本发明的光电元件，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
因此，根据本发明的制造半导体发光元件的方法，其通过原子层沉积工艺形成钝化层，该钝化层覆盖光电元件的多层结构。藉此，可以提供良好的表面钝化效果，进而制造出较佳的光电元件。此外，由于工艺温度低，可以避免破坏光电元件已经制造好的结构，并且可以减少高温造成的设备故障及/或损坏，进而提高工艺可靠度以及设备妥善率。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
附图说明
图1示出根据本发明一个较佳具体实施例的制造方法的示意图。
图2A至图2D示出图1中钝化层的组成及其原料的对照表。
图3示出二种光电元件的发光功率-注入电流曲线图。
图4示出在室温下三种光电元件的光激发光频谱图。
图5示出三种光电元件的发光效率比较图。
图6示出二种光电元件的发光强度与激发强度的关系图。
其中，附图标记说明如下：
1：光电元件 10：衬底
12：多层结构 14：钝化层
20：反应腔体 22：载送气体
24：H2O分子 26：TMA分子
28：泵
具体实施方式
请参阅图1，图1示出根据本发明一个较佳具体实施例的制造方法的示意图。根据本发明的较佳具体实施例的制造方法用以制造光电元件1。于实际应用时，光电元件1可为有机发光二极管(organic light-emitting diode)、有机太阳能电池(organic solar cell)、无机发光二极管(inorganic light-emittingdiode)、无机太阳能电池(inorganic solar cell)、光检测器、激光二极管或其他类似光电元件。
如图1所示，首先，制备衬底10。接着，于衬底10上形成多层结构12。于此实施例中，衬底10可为蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、ZnO衬底、ScAlMgO4衬底、YSZ(Yttria-Stabilized Zirconia)衬底、SrCu2O2衬底、LiGaO2衬底、LiAlO2衬底、GaAs衬底、玻璃衬底或其他类似衬底。多层结构12可包含金属绝缘层半导体(Metal-Insulator-Semiconductor，MIS)结构、PN结(PN-junction)、异质结(hetero-junction)、量子阱(quantum well)、量子线(quantum wire)、量子点(quantum dot)、超晶格(superlattice)、纳米柱(nanorod)、纳米管(nanotube)、纳米线(nanowire)或纳米颗粒(nanoparticle)，但不以此为限。于实际应用时，衬底10亦可为图案化衬底(patterned substrate)，但不以此为限。
然后，将衬底10连同多层结构12置入设计作为执行原子层沉积工艺的反应腔体(reaction chamber)20内。
接着，通过原子层沉积工艺，形成钝化层14，钝化层14覆盖多层结构12。于实际应用时，亦可同时配合等离子体增强原子层沉积工艺或等离子体辅助原子层沉积工艺，形成钝化层14，通过将部分原料离子化的方式，以降低工艺温度，提高工艺的品质。须注意的是，原子层沉积工艺又名原子层外延(Atomic Layer Epitaxy，ALE)工艺或原子层化学气相沉积(Atomic LayerChemical Vapor Deposition，ALCVD)，上述工艺实际上为同一种工艺。
于此实施例中，该钝化层可于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理(annealing)。
请参阅图2A至图2D，图2A至图2D示出图1中钝化层14的组成及其原料的对照表。于此实施例中，钝化层14的组成可为Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4、ZrXSiYOZ或其他类似化合物，或为上述化合物的混合物(mixture)，但不以此为限。钝化层14的组成及其原料的对照表如图2A至图2D所示。
如图2A至图2D所示的对照表中，thd指2，2，6，6，-tetramethyl-3，5-heptanediode。碱土族以及yttrium thd复合物可能包含中性加成物(adduct)或可能经过小程度的寡聚合处理(oligomerized)。如图2A至图2D所示的对照表中，acac指acetyl acetonate，iPr指CH(CH3)2，Me指CH3，tBu指C(CH3)3，apo指2-amino-pent-2-en-4-onato，dmg指dimethylglyoximato，(ButO)3SiOH指tris(tert-butoxy)silanol(((CH3)3CO)3SiOH)，La(iPrAMD)3指tris(N，N’-diisopropylacetamidinato)lanthanum。
如图1所示，以通过原子层沉积工艺生成氧化铝原子层为例，说明原子层沉积工艺。在一个原子层沉积的周期内的反应步骤可分成四个部分：
利用载送气体22将H2O分子24导入反应腔体20中，H2O分子24在进入反应腔体20后会吸附于多层结构12表面，在多层结构12表面吸附单一层O-H键结。
通入载送气体22且利用泵(pump)28将多余未吸附于衬底10的H2O分子24抽走。
利用载送气体22将TMA(Trimethylaluminum)分子26导入反应腔体20中，与原本吸附在多层结构12表面的单一层O-H键结，在多层结构12上反应形成单一层的Al-O键结，副产物为有机分子。
通入载送气体22且利用泵28，带走多余的TMA分子26以及反应产生的有机分子副产物。
其中载送气体22可以采用高纯度的氩气或氮气。以上四个步骤称为一个原子层沉积的周期(ALD cycle)，一个原子层沉积的周期可以在多层结构12的全部表面上成长单一原子层厚度的薄膜，此特性称为“自限成膜”(self-limiting)，此特性使得原子层沉积在控制薄膜厚度上，精准度可达一个原子层(one monolayer)。利用控制原子层沉积的周期次数即可精准地控制薄膜的厚度。
于此实施例中，工艺温度设定范围可从室温至600℃。值得注意的是，由于工艺温度较低，可以避免破坏光电元件已经制造好的结构，并且可以减少高温造成的设备故障及/或损坏，进而提高工艺可靠度以及设备妥善率。
通过原子层沉积工艺形成的钝化层具有下列优点：
极高的表面覆盖能力。
精密的厚度控制，精密度可达一个原子层。
材料缺陷密度低，无孔洞结构。
材料成长温度较低。
精准的材料成分的控制。
原料均匀度要求低。
工艺稳定度与重复度极高。
请参阅图3，图3示出二种光电元件的发光功率-注入电流(Light-current，L-I)曲线图。光电元件A(未显示)以及光电元件B(未显示)皆为金属绝缘层半导体(Metal-Insulator-Semiconductor，MIS)硅发光二极管。光电元件A具有通过原子层沉积工艺形成的10nm厚度的氧化铝钝化层。光电元件B具有于1000℃的工艺温度下形成的10nm厚度的二氧化硅钝化层。如图3所示，具有氧化铝钝化层的光电元件A在发光效率上，比光电元件B提升一个数量级。
请参阅图4，图4示出在室温下三种光电元件的光激发光(Photoluminescence，PL)频谱图。如图4所示，在室温下，具有氧化铝钝化层的光电元件A的光激发光强度明显高于具有二氧化硅钝化层的光电元件B以及无表面钝化层的元件的光激发光强度。
请参阅图5，图5示出三种光电元件的发光效率比较图。光电元件C(未显示)、光电元件D(未显示)以及光电元件E(未显示)皆为PN结(PN-junction)硅发光二极管。光电元件C具有通过原子层沉积工艺形成的10nm厚度的氧化铝钝化层。光电元件D具有于1000℃的工艺温度下形成的10nm厚度的二氧化硅钝化层。光电元件E则不具有表面钝化层。如图5所示，具有氧化铝钝化层的光电元件C的发光效率高于光电元件D以及光电元件E的发光效率。
请参阅图6，图6示出二种光电元件的发光强度与激发强度的关系图。光电元件F(未显示)以及光电元件G(未显示)皆为ZnO光电薄膜。光电元件F具有通过原子层沉积工艺形成的氧化铝钝化层。光电元件G则不具有表面钝化层。如图6所示，具有氧化铝钝化层的光电元件F，其发生受激放射(stimulated emission)的门槛值(threshold)为33.3kW/cm2；不具有钝化层的光电元件G，其发生受激放射的门槛值为49.2kW/cm2。由此可见，通过原子层沉积工艺形成氧化铝钝化层，对ZnO光电薄膜的发光效率提升，具有相当程度的帮助。
相较于先前技术，根据本发明的制造光电元件的方法，其通过原子层沉积工艺形成钝化层，该钝化层覆盖光电元件的多层结构。由于由原子层沉积工艺形成的钝化层具有极高的表面覆盖能力、精密的厚度控制、低材料缺陷密度、精准的材料成分控制、原料均匀度要求低以及工艺稳定度与重复度极高等优点，故可以提供良好的表面钝化效果，进而制造出较佳的光电元件。此外，由于工艺温度低，可以避免破坏光电元件已经制造好的结构，并且可以减少高温造成的设备故障及/或损坏，进而提高工艺可靠度以及设备妥善率。
通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
Claims (30)
1、一种制造光电元件的方法，该方法包含下列步骤：
制备衬底；
于该衬底上形成多层结构；以及
通过原子层沉积工艺及/或等离子体增强原子层沉积工艺，形成钝化层，该钝化层覆盖该多层结构。
2、如权利要求1所述的方法，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
3、如权利要求1所述的方法，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
4、如权利要求1所述的方法，其中该光电元件选自由有机发光二极管、有机太阳能电池、无机发光二极管、无机太阳能电池、光检测器以及激光二极管所组成的群组中的其中一个。
5、如权利要求1所述的方法，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
6、如权利要求1所述的方法，其中该衬底选自由蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、ZnO衬底、ScAlMgO4衬底、YSZ衬底、SrCu2O2衬底、LiGaO2衬底、LiAlO2衬底、GaAs衬底以及玻璃衬底所组成的群组中的其中一个。
7、如权利要求1所述的方法，其中该衬底为图案化衬底。
8、如权利要求1所述的方法，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
9、一种制造光电元件的方法，该方法包含下列步骤：
制备衬底；
于该衬底上形成多层结构；以及
通过原子层沉积工艺及/或等离子体辅助原子层沉积工艺，形成钝化层，该钝化层覆盖该多层结构。
10、如权利要求9所述的方法，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
11、如权利要求9所述的方法，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
12、如权利要求9所述的方法，其中该光电元件选自由有机发光二极管、有机太阳能电池、无机发光二极管、无机太阳能电池、光检测器以及激光二极管所组成的群组中的其中一个。
13、如权利要求9所述的方法，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
14、如权利要求9所述的方法，其中该衬底选自由蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、ZnO衬底、ScAlMgO4衬底、YSZ衬底、SrCu2O2衬底、LiGaO2衬底、LiAlO2衬底、GaAs衬底以及玻璃衬底所组成的群组中的其中一个。
15、如权利要求9所述的方法，其中该衬底为图案化衬底。
16、如权利要求9所述的方法，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
17、一种光电元件，包含：
衬底；
多层结构；以及
钝化层，该钝化层通过原子层沉积工艺及/或等离子体增强原子层沉积工艺形成并覆盖该多层结构。
18、如权利要求17所述的光电元件，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
19、如权利要求17所述的光电元件，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
20、如权利要求17所述的光电元件，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
21、如权利要求17所述的光电元件，其中该衬底选自由蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、ZnO衬底、ScAlMgO4衬底、YSZ衬底、SrCu2O2衬底、LiGaO2衬底、LiAlO2衬底、GaAs衬底以及玻璃衬底所组成的群组中的其中一个。
22、如权利要求17所述的光电元件，其中该衬底为图案化衬底。
23、如权利要求17所述的光电元件，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
24、一种光电元件，包含：
衬底；
多层结构；以及
钝化层，该钝化层通过原子层沉积工艺及/或等离子体辅助原子层沉积工艺形成并覆盖该多层结构。
25、如权利要求24所述的光电元件，其中该钝化层于范围从室温至600℃中的工艺温度下形成。
26、如权利要求24所述的光电元件，其中该钝化层于完成沉积后进一步于范围从100℃至1200℃中的温度下进行退火处理。
27、如权利要求24所述的光电元件，其中该多层结构包含选自由金属绝缘层半导体结构、PN结、异质结、量子阱、量子线、量子点、超晶格、纳米柱、纳米管、纳米线以及纳米颗粒所组成的群组中的其中一个。
28、如权利要求24所述的光电元件，其中该衬底选自由蓝宝石衬底、硅衬底、SiC衬底、GaN衬底、ZnO衬底、ScAlMgO4衬底、YSZ衬底、SrCu2O2衬底、LiGaO2衬底、LiAlO2衬底、GaAs衬底以及玻璃衬底所组成的群组中的其中一个。
29、如权利要求24所述的光电元件，其中该衬底为图案化衬底。
30、如权利要求24所述的光电元件，其中该钝化层的组成包含选自由Al2O3、AlN、AlP、AlAs、AlXTiYOZ、AlXCrYOZ、AlXZrYOZ、AlXHfYOZ、BiXTiYOZ、BaS、BaTiO3、CdS、CdSe、CdTe、CaS、CaF2、CuGaS2、CoO、Co3O4、CeO2、Cu2O、CuO、FeO、GaN、GaAs、GaP、Ga2O3、GeO2、HfO2、Hf3N4、HgTe、InP、InAs、In2O3、In2S3、InN、LaAlO3、La2S3、La2O2S、La2O3、La2CoO3、La2NiO3、La2MnO3、MoN、Mo2N、MoO2、MgO、MnOx、NiO、NbN、Nb2O5、PbS、PtO2、Si3N4、SiO2、SiC、SnO2、Sb2O5、SrO、SrCO3、SrTiO3、SrS、SrS1-XSeX、SrF2、Ta2O5、TaOXNY、Ta3N5、TaN、TiXZrYOZ、TiO2、TiN、TiXSiYNZ、TiHfYOZ、WO3、W2N、Y2O3、Y2O2S、ZnS1-XSeX、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnS1-XSeX、ZnF2、ZrO2、Zr3N4以及ZrXSiYOZ所组成的群组中的至少其中一个。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Open date: 20091014 |