CN103262210A - 使用与半导体施主分离的层来制造光电装置的方法和由该方法制成的装置 - Google Patents

使用与半导体施主分离的层来制造光电装置的方法和由该方法制成的装置 Download PDF

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Abstract

制造含有功能元件的光电装置的方法，所述功能元件是由从天然和/或制得的层状半导体施主脱离的层制成的。在一个实施例中，提供施主，使一层与施主分离且将该层作为其功能元件并入光电装置中。根据需要调整分离层的厚度，以使其适合所述功能元件的功能性。可以使用分离层制成的功能元件的实例包括p-n结、肖特基结、PIN结、约束层及其他。可以供所述分离层并入的光电装置的实例包括LED、激光二极管、MOSFET晶体管、MISFET晶体管及其他。

Description

使用与半导体施主分离的层来制造光电装置的方法和由该方法制成的装置
相关申请信息
本申请要求于2010年9月10日提交的序号为61/403,041和于2010年11月3日提交的序号为61/456,152的美国临时专利申请的优先权，其整体通过引用的方式并入于此。
技术领域
本发明一般涉及光电装置领域。具体地，本发明涉及使用与半导体施主分离的层来制造光电装置的方法以及由该方法制成的装置。
背景技术
诸如基于p-n结的装置的光电装置具有各种各样的应用并通常由常规的半导体-层-生长/沉积技术制得。一些基于p-n结的装置，比如发光二极管（LED）和激光二极管，被特别设计为用于发光。从LED发出的光是通过注入到所述结中的正负电荷载子的重新结合而产生的。可以通过选择具有期望的能隙的结材料而预先确定从LED发出的光的颜色。而能隙又限定能量，由此限定了所发出的光的波长（即颜色）。其它光电装置根据相关概念操作并包括很多类型的结和结构，包括PIN结、MOSFET晶体管、MISFET晶体管和很多其它类型。
发明内容
在一个实施方式中，本公开内容涉及一种制造电子和/或光电装置的方法。所述方法包括：提供具有可分离层的半导体施主；使所述可分离层从施主中脱离；以及，将所述可分离层作为光电装置的电气功能元件并入所述光电装置中。
在另一个实施方式中，本公开内容涉及一种制造具有电气功能元件的光电装置的方法。所述方法包括：提供具有晶体半导体层的施主，其中，所述施主被配置为容许晶体半导体层从其脱离；使所述晶体半导体层从施主中脱离；将所述晶体半导体层作为光电功能元件并入光电装置中；以及，根据所述光电功能元件的光电功能，以预定厚度设置所述光电功能元件。
在又一个实施方式中，本公开内容涉及一种光电装置。所述装置包括：第一电触点，其被设计和配置以将光电装置连接到电路中；第二电触点，其被设计和配置以将光电装置连接到电路中；以及，电气功能元件，其包括与所述分离半导体层的施主分离的分离半导体层。
附图说明
为了例示本发明，在附图中示出了本发明的一个或多个实施方式的多个方面。然而，应该理解的是，本发明并不限于附图所示的精确配置和手段，其中：
图1为制造具有作为光电功能元件的晶体半导体层的光电装置的典型方法的流程图；
图2为例示了层状施主的结构和制得的层状施主的示意图；
图3为描绘了将材料沉积在基片上以生成层状施主的示意图；
图4描绘了材料的厚度和能隙之间的关系；
图5进一步描绘了至少具有小于300埃、且特别地小于100埃的尺寸的材料的材料尺寸和材料能隙之间的关系；
图6描绘了一电路的典型实施例，所述电路包含一装置，所述装置具有并入其中作为其电气功能元件的分离层；
图7为根据本公开内容的制造基于p-n结的装置的典型方法的流程图；
图8A-8G例示了图7的方法的各个步骤；
图9为制造具有量子约束层的光电装置的典型方法的流程图；
图10A-10K例示了图9中方法的各个步骤；以及
图11-17描绘了根据本公开内容的教导而制成的装置的实例。
具体实施方式
本公开内容部分地针对功能性光电装置，其通过将一层与层状半导体施主分离并将该分离层作为装置的电气功能元件并入该装置中而制得。此处所用的术语“功能元件”指的是电气或光电电路元件，当被施加电气和/或电磁刺激时，其提供基本的电气或光电功能。此外，术语“层状材料”、“层状半导体施主”等不仅包括固有层状材料，而且还包括制得的呈现出层状的材料。下面对制得的层状材料的若干实例进行描述。而且，本公开内容的教导适用于几乎所有的电子、光学、光电或电致发光装置。下面详细讨论利用由层状半导体施主制成的功能元件的若干典型装置。然而，本领域技术人员将理解，所示出的典型装置只是从能够利用此处公开的教导的装置中选出的少量示例。其它电气和光电功能半导体元件的实例在2010年11月3日提交的序号为61/456,152并且题目为“制造LED和其它光电装置的新型材料和方法（NOVEL MATERIAL AND METHOD OF MAKING ANLED AND OTHER OPTO-ELECTRONIC DEVICES）”的美国临时专利申请的78页中（在下文中称为“152申请”）示出，并通过引用方式并入于此。
现在参考附图，图1例示了制造一个或多个光电装置并将所制造的装置并入电路中的典型方法100，所述装置具有作为其电气功能元件的分离层状半导体层。在高层面上，方法100从提供因其光电特性而选择的层状半导体施主的步骤105开始。当术语“光电”被用在整个该公开内容中时，应该理解，该术语的含义广泛地包括施主和/或与施主分离的层的任何光学、电子和/或光电特性。在选择施主时可考虑的光电特性的实例包括能隙、电阻率、导电率、电致发光效率、吸收系数和吸收起始。在选择时可以进一步考虑的其它因素包括物理特性，比如晶格常数、片层厚度和化学成分。然而，不必严格应用上述这些因素。可能影响施主选择的其它因素包括：将施主制造为量子约束层、使施主外延沉积、降低存在的位错或晶粒边界的数量和密度的能力，以及本领域技术人员所熟知的其它因素。这些另外的标准和其它对本领域技术人员而言已知的标准都可用于选择层状半导体施主。
在阅读整个公开内容后，显而易见的是，所选择的施主可以具有多个形态中的任何一种形态。例如，该施主可以是单个晶体、多晶体、微晶体、纳米晶体、织纹化和其它未清楚公开的形态。在一些实施例中，半导体施主可以是具有多个片层和多个层间空间的层状施主，每个层间空间被称为“通道”。图2例示了具有四个片层204A-204D和三个通道208A-208C的施主200；然而，本领域技术人员将容易理解的是，所选择的施主可以具有更少的或（通常很多的）多于四个的片层和多于三个的通道。如下面更加详细描述的，层状施主200可以是多种材料中的任何一种，包括固有片层状材料以及需要加工以获得分层的层状结构的材料。例如，图3例示了制得的施主300，其是通过在替代基片308上沉积可分离层304而形成的。下面将更加详细地描述图2和图3。
继续参照图1，例如，根据上述标准和其它未特别说明但本领域技术人员应理解的标准而在步骤105中选择层状半导体施主后，方法100继续进行至可变步骤（meta-step）110，在该步骤中制造一个或更多的光电装置。在该实施例中，可变步骤110包括：将一层施主从所选施主中分离的步骤115，将分离层并入光电装置中的步骤120，和改变分离层的厚度的步骤125。应注意到的是，步骤115、120和125没有以任何具体顺序示出。在阅读该整体公开内容后，显而易见的是，这是因为可根据所用的具体材料和技术以及所制造的光电装置的类型而以不同的顺序实施步骤115、120和125。紧接着在下文中大概描述步骤115、120和125，然后在若干特定实例中对其进行例示。
可变步骤110可能是从步骤115开始的。在步骤115中，将至少一层施主从层状半导体施主中分离。根据施主的原始尺寸、从其上分离的第一层的尺寸以及将第一层分离后剩下的施主的量，有可能通过重复步骤115有选择地将至少又一层施主从施主中分离。可以在该步骤中通过使用多种技术中的任何一种将层从施主中分离。例如，可通过劈裂将层从施主中分离。劈裂是沿着其所选的一个劈裂平面移除该层，所述劈裂平面与通道叠合。劈裂可以例如通过刻绘或在通道平面中引入裂纹而萌生。裂纹可以通过例如施加应力而扩展，所述应力至少具有与裂纹平面垂直的张力分量或位于裂纹平面中的剪切应力分量。然后，裂纹可以容易地在通道内扩展，从而将薄弱的层间结合处劈裂。其它劈裂、裂纹萌生和裂纹扩展技术是可以充分变化的而且对于本领域技术人员而言是公知的，因此不需要在本公开内容中对其进行进一步描述。
在继续对步骤115进行深入讨论之前，在此提出劈裂的一些优势。劈裂的其中一个优势在于，例如当以充分精度实施时，其可以产生只有几个片层厚的分离层。当具有足够少的片层、并由此而足够薄的层作为功能元件被并入光电装置中时，其可以起到量子约束层的作用。下面将在图9和图10A-10K的条件下讨论量子约束层的典型应用。而且，因为劈裂可以沿着自然劈裂平面来分离层，所以劈裂表面基本上与形成片层表面的原子平面一致，而且可以非常平滑。
可替换地，步骤115可以通过除劈裂之外的其他方法来完成。在步骤115的一个典型实施例中，层状的半导体施主可以被附着至基片。然后该基片可以被用于从施主中剥离具有期望厚度的层。可选地，可以通过如上所述的方式首先将裂纹引入到施主中来辅助进行这种剥离，从而在近似于预定位置处萌生裂纹并产生具有近似预定厚度的层。除了上面所述的劈裂和剥离技术外，步骤115也可以使用其它技术完成，所述技术包括但不限于锯切、激光刻绘、加压流体剪切、热致应力断裂、微切片、超微切片、超薄切片、通过真空或***产生的剥落以及对于本领域技术人员而言已知的其它技术。其它的劈裂技术可以从’152申请第23页至28页列出的技术表中选择，其通过引用方式并入于此。
在可变步骤110中的另一个步骤-步骤120中，分离层作为功能元件被并入光电装置中。根本上，对于所述层并入其中的装置的类型没有限制。例如，分离层可以被并入LED、激光二极管、FET、PIN结或者很多其它光电装置的任何一种中。对于所述层可以充当的功能元件的类型也没有限制。例如，所述层可以被用作p-n结的一侧或其部分、量子约束层或冷光层以及其它类型的功能元件。本领域技术人员会理解的是，这些只是多种实例的有限选择，并且分离层可以被用于任何装置和任何功能层。尽管在本公开内容中示出了这些典型装置中的少量示例，但此处公开的教导也可以被用于其他未清楚示出的装置中。
步骤125涉及利用光电装置的期望功能所需的预定厚度来设置分离层。在步骤125中，可以通过添加或移除材料来改变层的厚度，由此提供具有近似预定厚度的层，所述厚度被选择以满足一个或多个物理和/或光电设计标准。可以使用下面所描述的技术以及其它未清楚提及但是本领域熟知的技术而获得该近似预定厚度。在详细讨论一些典型技术之前，应注意的是，这些技术一般属于两个宽泛的分类：用于增加层的厚度的技术和用于减小层的厚度的技术。
如果分离层太薄而不能满足设计标准，那么可以通过使用若干公知的技术来添加材料从而增加其厚度。这些技术包括但不限于化学汽相沉积、溅射或其它用于晶体或非晶材料生长的技术。向所述层添加材料的其它途径对于本领域技术人员而言是熟知的，并且不需要在本公开内容中进一步叙述。用于确定所使用的技术的另一个因素为：另外的材料将以同质外延方式还是异质外延方式沉积。尽管该另一个因素是选择性使用的，但本领域技术人员会理解的是，在不背离本公开内容的教导的情况下，很多其它因素也可以被用于决定该沉积技术。
而且，在步骤125中沉积另外的材料之后，无论是晶体或非晶、同质或异质或者任何其它未提到的特性，都可以通过改变晶粒结构而进一步改变所述层。而改变晶粒结构又可以改变层的光电性能。例如，对层进行退火以增加晶粒尺寸也增加了电荷载子的移动性和装置性能中那些依赖于电荷载子移动性的方面。用于改变晶粒结构的示例技术包括快速热退火、炉内退火、氩离子激光退火、金属诱导结晶、区熔再结晶和其它本领域公知的晶粒改性技术。其他用于增加层的厚度的技术可以从’152申请第29页列出的技术表中选择，其通过引用方式并入于此。
如果步骤125中分离层太厚而不能满足设计标准，材料移除的典型技术包括但不限于重复之前在步骤115的工艺中使用的分离方法、沿着固有劈裂平面或其它薄弱平面劈裂、湿法化学蚀刻、反应离子蚀刻或等离子蚀刻。在不背离本公开内容的教导的情况下，这些或本领域公知的其它材料移除技术都可以用于获得功能元件的期望厚度。其它用于降低层的厚度的技术可以从’152申请第28页列出的技术表中选择，其通过引用方式并入于此。
与分离层的厚度相关并且适用于可变步骤110中的所有步骤的一个特点是通过将所述层薄化至小于约100nm（在一些情况下小于约10nm，尽管可使能隙增加的实际厚度可以依据层的成分而在100nm至小于10nm之间变化）来提高所述层的能隙并使其超过形成所述层的材料的固有能隙的能力。例如，对于一些材料而言，将分离层的厚度调整至小于约50nm就足以获得期望的能隙调整，而其它材料可能需要被调整至具有小于约30nm的厚度。因此，不论使用何种方法，步骤115、120和125可以单独使用或结合使用以调整层的能隙，从而进一步满足期望的装置光电特性。下面，在图4和5的情况下更加详细地讨论该特点。
步骤115、120和125的前述表述并不意味着暗示这些步骤具有特定的顺序。例如，可在步骤115中将层与施主分离，在步骤125中改变其厚度，并在步骤120中将其并入装置中。在另一个实例中，可以首先实施提供预定厚度的步骤125，随后是步骤120，然后是步骤115。另外，应注意到的是，各步骤115、120和125可以彼此同时实施。例如，如果将层从施主脱离的步骤115导致层的厚度具有其期望的值，则提供预定厚度的步骤125实质上已包含在该脱离步骤中。可以理解的是，在不背离本公开内容的教导的情况下，可变步骤110的也可具有其它顺序。
在可变步骤110之内或之后的任何时刻以及在与步骤115、120和125相关的任何时刻处，可能期望在调整之前、期间或之后测量分离层的厚度。分离层的厚度可以通过机械手段来测量，比如刻度卡尺或千分尺，或通过其它手段来测量。这些手段包括光学椭圆测量术、其它光学技术、声波技术和对本领域技术人员而言公知的其它直接和间接的测量方法。一旦完成该光学测量，就可使用上述任何技术进一步减小或增加该厚度。
继续参照图1，在完成可变步骤110后，在步骤130中，所产生的装置被并入一电路中。图6以装置600示意性地例示了该步骤，所述装置600是在可变步骤110中制得的并被并入电路604中，该电路604在该实例中包括电池608。当然，本领域技术人员会容易理解，图6是虚拟简化形式并且实际的电路将典型地复杂很多。另外，本领域技术人员会理解，电池608可以被任何合适的电源替代，或者如果电路以相反方向工作的话，电池608可被任何能量散发装置或储存装置替代。
现在返回图2，在一个实例中，施主200为固有层状半导体，片层204A-D相互间通过沿着层间通道208A-C延伸的薄弱结合而联接，比如范德华力。这种类型的物理结构与本公开内容相关，并因为若干原因而与光电装置的制造相关。其中一个原因是，薄弱的层间结合使得少量的片层204A-D易于从施主中移除。而这又有助于片层204A-D在光电装置中的使用。如前面讨论的，施主200的该特点可以被用于促进在图1的条件下所示出和描述的工艺。
特定的固有层状半导体施主，比如图2中描绘的施主200的物理结构与本公开内容相关的另一个原因是，因为片层204A-D较薄（经常在约1nm至约10nm的量级上），其可以被用于具有次微米尺寸的功能元件中。尽管通常的光电装置典型地通过使用多层生长/沉积工艺而形成，但由于上述薄弱的结合力，仅通过将含有一个或若干片层的层从合适的施主中分离，施主200就可提供该装置的功能元件。而且，因为施主200可以在几乎任何维度上生长，其不仅限于次微米的应用。而且，如下面更详细讨论的，片层204A-D的充分薄的组群可以被用作量子约束层，因为其厚度接近电荷载子的德布罗意波长（近似在1nm和100nm之间，取决于层的成分）。
固有层状半导体施主，比如施主200的物理结构与本公开内容相关的另一个原因是，与层204A-D在c-轴上的纳米量级的厚度相比，在a-b平面上的晶体尺寸可以是微米或厘米长或者更长。这种物理各向异性容许层状半导体施主被用于需要功能元件沿着c-轴具有纳米厚度并且在a-b平面上具有大得多的尺寸的应用中。由于这三个原因是显而易见的，对于本领域技术人员而言，根据本公开内容的其它原因也将变得显而易见。
可以被用作施主200并可促进本公开内容的广泛教导的层状半导体材料的一些实例包括但不限于GaS、GaSSe、2H-SnS2、ZrS3、HfS2、HfS3、WS2、CdPSe3、SnPS3、Cu3PS4、Cu6-xPS5I、Ga2Se3、ZnIn2S4、GaSe1-xSx、GaS1-xSex、BiI3、Bi2S3、Bi2Se3、Bi2Te3、CrBr3、Fe3S4、FeCl3、FeBr3、GaTe、GeS、GeSe、Ga2S3、Ga2Se3、Ga2Te3、GeS2、GeAs2、GaSe1-xTex、GaSe1-xSx、HgI2、HfS2、HfS3、HfSe2、HfSe3、InS、InSe、In0.52Se0.48、In2S3、In2Se3、In2Te3、MoS2、MoSe2、MoTe2、M2+PS3、M2+PSe3、2H-MoS2、Mo1-xWxSe2、NbS2、NbSe2、PbI2、PtS2、PtSe2、ReS2、ReSe2、SnS、SnSe、SnS2、SnSe2、SbI3、SiS、Sb2S3、SnSe2-xSx、SnS2-xSex、Sb2Se3、Sb2Te3、TiS3、TiCl3、TiBr3、1T TaS2、2H TaSe2、3R TaSe2、TiX2(X=S,Se)、WSe2、ZrS2、ZrS3、ZrSe2、ZrSe3、Zr(S1-xSex)3、MnIn2Se4、MgIn2Se4、ZnmIn2Sm+3(m=1,2,3,4,5)、GemBi2Tem+3、Pb2Bi2Se5、Bi2Te2S、FeAl2S4、GaPS4、MoSxSe2-x、WSxSe2-x、MoSexTe2-x、MoxW1-xSe2、MnPSe3、FePS3、FePSe3、NiPS3、CdPSe3、SnPS3、SnPSe3、In2/3PSe3、PdPS、PdPSe、Pd3(PS4)2、Cu3PS4和Cu6-xPS5I。事实上，这些典型的层状材料以及其它未列出的层状材料都适用于此处公开的任何广泛教导。
可以用作施主200的特定材料为GaSe。以其化学计量和非化学计量形式存在的这种固有层状材料可以是固有半导体或被掺杂为n型或p型半导体。其基础能隙近似在1.98eV-2.2eV的范围内。如稍后将在本公开内容中描述的，可通过将足够薄的GaSe层与施主200分离而进一步调整这种材料性能。如果足够薄，则该GaSe层的能隙可以被提高至近似2.0eV-2.7eV的范围内。这种变化使得具有作为光电功能元件的GaSe的LED能够发出具有从约450nm至约620nm的波长的光，其有利地包括可见光光谱的绿色部分。
尽管在施主的能隙在约2.0eV-2.7eV之间的情况下，GaSe可以被用作施主200，但是其它具有不同能隙的层状材料也可以用于施主。例如，具有从约1.8eV至约2.5eV的能隙的层状材料可被用于施主200。具有该范围内的能隙的合成物包括但不限于ZrS3、HfS2和其它材料。在其它实例中，施主200可以由具有从约2.5eV至约4.5eV的能隙的层状材料形成。具有该范围内的能隙的合成物包括但不限于GaS、ZnIn2S4、GaSe1-xSx、GaS1-xSex和其它材料。
继续参照图2，本公开内容的教导不需要施主200为固有片层状，而是也包括制得的层状材料。在这种情况下，片层204A-D可以被认为是人造的或制得的片层。例如，在一些实施例中，可以通过对齐排列（aligning）晶体并使用“半导体-纸-形成(semiconductor-paper-forming)”工艺将其形成为制得的层状结构来制造施主200。在该工艺中，各向异性的颗粒悬浮在流体介质中。然后将这些颗粒沉积在基片上，使得颗粒因其各向异性的形态而自对齐排列(self-alignment)。之后，该自对齐排列工艺在基片上形成至少近似对齐排列的颗粒的层。此后使用粘合剂、压力、温度或其它手段将这些颗粒结合在一起以形成均匀薄片。该工艺可以重复，由此在基片上建立多层薄片，从而形成如图2所示的结构，该结构具有制得的片层204A-D，该片层204A-D对应于制得的多层具有定向(oriented)颗粒的薄片。在’152申请的第104-108页中讨论了生产这种制得的片层的示例性技术，其通过引用方式并入于此。
通过直接在基片上沉积微晶，形成了制得的层状材料的另一个实例。在该实例中，材料的微晶被沉积在基片上并经受压力和/或温度处理，旨在产生制得的分层的层状结构。这种微晶可以在尺寸上是各向异性的，从而在沉积在基片上时可自取向为纹理化膜。在’152申请的第98-104页中讨论了生产该制得的片层的示例性技术，其通过引用方式并入于此。
返回图3，施主300是制得的施主的另一个典型实施例。在一个实例中，层304被沉积在替代基片308上，使得薄弱平面存在于被沉积的层和替代基片之间，位于层/替代基片的界面312处。在一个实例中，GaSe被用于层304并沉积在例如由ZnS制成的替代基片308上。在另一实例中，二硫化钼可被用于层304。在又一实例中，钼金属箔可在一开始实施替代基片308的功能，然后在原位被硒化，以生成MoSe2的顶层，由此形成层304。在上述实例中，在形成层304后，根据例如图1的方法100中的可变步骤110，将其从基片308分离并并入装置中。
在其它实施例中，层304可以被制为层状的层，由此可在耗尽施主300之前将多个层与其分离。例如，石墨或石墨烯的定向（oriented）分层的涂层可以作为层304而沉积在替代基片308上，该替代基片308可以由镍金属箔制成。作为另一个实例，替代基片308为镀镍的硅基片，石墨或石墨烯的分层涂层被沉积在其上，以形成层304。在合适的热处理和冷却下，碳本身定向（orients）为分层的石墨/石墨烯涂层。本领域技术人员会理解，本公开内容的教导不仅适用于石墨/石墨烯，也适用于很多其它不同的化学合成物，包括本公开内容全文示出的那些。
可以用于形成层304的另一无机材料族为过硫化物族。这些材料可以通过碘汽相输送而沉积在替代基片308上，由此形成层304。本领域技术人员会理解，经适当处理，很多其它材料都可在沉积到替代基片308上之后起到层304的作用，并形成平行于层/替代基片的界面312的劈裂平面。而且，使用上述教导，可以相继沉积具有不同化学成分、晶格结构和晶体形态的多个层，由此生成具有多个子层的层304，其中每个子层具有不同的光电性能。然后这些层作为整体被分离以生成复合层304，或者单独分离，并如上面参照图1的方法100中所述地用作装置的功能元件。
更详细地，继续参照图3，单个晶体薄膜可以外延方式沉积在替代基片308上，由此以模拟固有层状的半导体施主的高度定向结构的方式形成层304。沉积方法在本领域中是公知的，并包括使用化学汽相沉积、分子束外延、溅射和其它技术的同质和异质外延沉积。在异质外延沉积的一个实例中，替代基片308的晶格常数可以近似等于层304的晶格常数。在另一个实例中，该晶格常数可以是高度错配的。该错配可能是可接受的，因为一些层状施主材料（例如GaSe）的晶体结构具有固有的顺应性，其可以适应外延的错配。
在图3的条件下，事实上还贯穿本整体公开内容，替代基片308可以单次使用或者重复使用，并且层304可以通过永久键或可逆键而被附着。在选择替代基片308时，可考虑的特征包括但不限于晶格常数、刚度、柔度、透明度和导电性。
在图3中描绘的实例的更具体的实施例中，充当层304的层状半导体GaSe可以在ZnS单晶基片上生长，该基片起到替代基片308的作用。在GaSe晶体已生长得足够厚之后，各层可以被劈裂或与基片分离，用于随后制造光电装置，如此处所述。在本公开内容中讨论的其它类型的替代基片308和层304的材料也可以适用于本教导。其它层304的实例包括但不限于热解氮化硼、热解石墨和已在压力下处理过的其高度定向变体。
如上所述，替代基片308和层304之间的结合可以是永久的或可逆的。可逆结合有助于方便施主304的移除和替代基片308的选择性重新使用。典型的可逆结合的方法包括但不限于真空或静电吸盘、利用毛细管作用和/或液体表面张力性能的技术、阳极键合、光学接触结合、共熔结合、焊剂结合、热压结合、熔块结合、蜡、胶、硅、粘合剂、聚合物和其它可溶涂层。其它可逆结合方法在本领域是公知的并可以在不背离本公开内容的广泛教导的情况下被使用。
可以用于替代基片308的典型材料包括但不限于聚合物、金属、纸、织物、玻璃、陶瓷及其组合物。金属基片的实例包括铝、铜、钢、碳钢、镁、不锈钢、钛、超合金、铅、镍、黄铜、金、银、铂、铑、耐热铬镍铁合金、铬镍铁合金、铁、钼、镍铜合金、镍铬合金、铬、钽、锡、钨、锌、焊料(Sb/Tn)、殷钢、铁镍钴合金及其它材料。也可以使用这些金属的各自的合金。而且，金属可以是未回火或已回火的。导电基片材料的其它实例包括石墨片以及导电碳纳米管片、薄膜和箔。绝缘体基片材料可以是天然或合成的，并可具有包含氧化物、硫化物、硒化物、碲化物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、硼化物、氮化物、碳化物、磷化物、砷化物、硅化物、玻璃、具有聚合物薄片的玻璃、陶瓷垫、陶瓷纸或陶瓷纤维或其任意组合物的化学合成物。半导体基片材料可以是硅、锗、AlGaAs、GaAs、GaP、InP、ZnO、ZnS、ZnSe、GaN和其它类似材料。有机材料可包括有机聚合物、无机聚合物、有机金属聚合物、混合有机/无机聚体***。聚合物的实例可包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二酯（PEN）或例如聚醚砜（PES）、聚酰亚胺或TransphanTM的高温聚合物。其它实例包括E-CTFE、E-TFE、PTFE、FEP和HDPE。合成树脂包括热塑性树脂和热固性树脂两者，比如聚烯烃，例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVAs)。合成树脂还包括：环聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚碳酸酯、聚-（4-甲基戊烯-1）、离聚物、丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁苯共聚物、聚甲醛、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇共聚物(EVOH)和聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚环己烷对苯二酸酯（PCT），还包括聚醚、聚醚-酮（PEK）、聚醚-***-酮（PEEK）、聚醚-酰亚胺、聚缩醛(POM)、聚苯醚、改性聚苯醚、聚砜、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜（PES）、聚芳酯、芳香聚酯（液晶聚合物）、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯以及其它氟树脂、热塑性弹性体，例如苯乙烯-、聚烯烃-、聚氯乙烯-、聚氨酯-、聚酯-、聚酰胺-、聚丁二烯-、聚异戊二烯-、氟橡胶-和聚氯乙烯-类、环氧树脂、苯酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯、硅树脂和聚氨酯以及共聚物、混合物和基本上由这些合成树脂构成的聚合物合金。一个或多个这些合成物树脂可以被用作例如由至少两层构成的合成物。
应注意到，很多上述材料可容许替代基片308根据需要而具弹性，以适合具体的应用。该弹性具有很多实际含义，因为其涉及到例如将来的柔性显示器和柔性宏观电子设备以及一般的电子平台。例如，根据本公开内容的方法制成的柔性电子元件可以被制成为共形（即能够顺应于一曲线并保持该曲线状）、柔性（即能够在被施加力时弯曲并在所施加的力移除时回复到其初始形状）、可滚动（即能够在被施加力时围绕一物体，例如圆柱体，来回滚动）和/或可折叠（即能够在被施加力时沿着轴前后折叠）。本领域技术人员将容易理解的是，使用本公开内容的教导，与用于给定用途的柔性基片相结合，可以制造共形、弹性、可滚动和可折叠的电子组件。而且，然后容许在适合的卷轴式或卷盘式环境中制造该柔性基片。
在前述过程的一些实施例中，施主304被沉积在替代基片308上，这些实施例可以使用能够保持或提高施主的层状特性的任何沉积技术。这些技术包括但不限于PVD、灯丝蒸发、RF加热、电子束、离子辅助电子束、溅射、二极管溅射、磁控管溅射、DC溅射、偏压溅射、RF溅射、激光反应沉积、脉冲激光沉积（PLD）、原子层沉积（ALD）、IBAD、MBE、MVD、CVD/热CVD/LPCVD/PECVD/APCVD/HDPCVD/ECR-PECVD/LTPECVD/MOCVD/PVD/热线CVD、溶胶凝胶、蒸发、分子束（MB）蒸发、离子电镀、电子电镀、浸渍电镀（浸渍）、浸渍涂布、非电镀层、旋涂工艺、喷涂工艺、等离子热喷涂和滚擦式涂层工艺；印刷工艺、传输工艺、喷墨工艺、喷粉工艺、蓝穆尔-柏拉盖膜（Langmuir-Blodgett）工艺或其变型，比如Schneider-Picard（SP）、动态表面张力工艺（DST）、湿法静电转移、干法静电转移、槽模挤压、电子喷射或静电涂层（空气电解质）、电子浸润、等离子热喷涂、电子喷涂以及本领域公知的其它技术。
继续参照图3，如有需要，层304可通过快速热退火（RTA）、快速热处理（RTP）、炉内退火、灯加热退火、氩离子激光退火、ELA（准分子激光退火）、调相ELA、SA-ELC、金属诱导结晶（MIC）、金属诱导横向结晶（MILC）、区熔再结晶（ZMR）而再结晶。本领域技术人员将理解的是，这些仅是对可以用于再结晶或改变沉积薄膜的晶粒结构的多种技术的选择。
现在返回图4和5，尽管能隙在根本上是固有的材料性能，但其可通过将光电功能元件的厚度调整为小于100nm，并在一些情况下调整为小于10nm而得以调整，从而在元件中引起量子约束效应。该厚度和能隙之间的关系如图4的图表400所示，并可以通过例如如上所述的劈裂来薄化光电功能元件而对其进行有目的的扩展。而且，如图5的图表5所描绘的，由于量子约束效应，对于具有至少一个小于500埃且优选地小于10埃的尺寸的结构，能隙的波动加剧。本领域技术人员将理解的是，量子约束效应有可能发生在从1nm至100nm的任意多个层厚处，取决于层的化学成分。除了通过劈裂或如上所述地通过上面公开的其它合适的手段来调整分离层的厚度以改变能隙外，也可以使用夹间物质来改变能隙。
层状半导体施主和p-n结
如上所述，使用例如图1的方法100，可以将与层状施主分离的层并入一装置/电路中。作为具体的实例，图7例示了方法700，其利用了方法100的步骤105和可变步骤110，以形成具有p-n结804的光电装置800（图8G），该p-n结804包括与合适的施主分离的层808。在继续阅读本公开内容后，显而易见的是，方法700的各步骤不必以示出的顺序实施也可获得等同的结果。而且，本领域技术人员会理解的是，很多类似的装置，包括基于PIN结的装置和基于异质结的装置以及其它装置都可以通过示意的步骤而制得。
现在参考图8A-G以及图7，在方法700的步骤705中，层状半导体施主812（图8A）是根据在本公开内容中其它地方所讨论的因素和标准来选择的。为了制造p-n结，施主812将典型地被掺杂为n型或p型半导体。如将描述的，掺杂物的类型基本上与图7的方法的目的无关，只要p-n结804（图8G）的另一侧以相反的方式掺杂即可。如本领域所公知的，可以使用的掺杂技术包括离子注入、间隙空位生成、热处理和其它技术。而且，如上面提到的，也可以使用进入夹间通道的夹间物质来实施该掺杂。
继续参照图8A，在已选择了施主812之后，可以在可选步骤710中制备施主的表面816。该可选步骤典型地包括清洁施主812的表面816。清洁技术在本领域中是公知的，并包括湿法或干法化学刻蚀、等离子清洁、UHV退火以及其他技术。
在步骤715中，触点820（图8B）沉积在施主812的表面816之上，以助于与一个或多个其它元件，比如电路（未示出）中的导体的电接触，所制成的光电装置800（图8G）将成为所述电路的一部分。根据装置800的预计用途，触点820可以为透明或不透明的。例如，如果预计用途是用于发光，则触点820可以是透明的，从而有助于传输所发出的光。可用于触点820的透明材料包括但不限于透明导电氧化物、透明导电氮化物、透明导电氮氧化物、有机导电聚合物和分散在基质中的导电填料或纳米结构。对于其它用途，触点820可以是不透明的。可用于触点820的不透明材料包括但不限于例如Al、Ag、Au、Cu的金属和其它导电元件及其合金。这些类型中的每一种类型的材料的具体实例在本领域中都是公知的，并且不需要在此列举。而且，如同样在本领域中公知的，其他的层，包括但不限于约束层或电子阻挡层，可以散置在触点820和施主812之间。
在步骤720中，基片824（图8C）被附着至触点820，以便例如有助于装置800的制造。然后，触点820被结合至基片824，以形成触点/基片结合828。基片824可以是临时或永久性的，并也可以由上面所述的材料制成，所述材料包括在替代基片的实例中讨论的那些材料。类似地，上面在图3的实例中讨论的可逆或永久结合的方法也可适用于基片824与触点820的结合。基片824可以是临时、中间或永久的替代基片，取决于多个因素，包括正制造的装置的种类以及当基片在发挥其功能后保持原样时可能受到的损害。根据基片824的种类和期望的结合类型，可以在可选步骤725中调整该触点/基片结合。而且，如果p-n结804（图8G）预计被用在LED中，则基片824可以包含增进发光的特征。例如，基片824上可沉积任意另外的层或涂层。这些层包括但不限于抗反射、防指纹、防静电、防腐蚀、化学弹性、UV防护、导电、偏光和防刮擦涂层，其可单独使用或相互结合。而且，基片824可以被纹理化、粗糙化或图案化，以强化从装置发出的发光。本领域技术人员公知的其它选择也可以包含在内。
如图8D中描绘的，在步骤730中，层808在期望的位置与施主812分离，从而使该层附着至触点820，而触点820又保持与基片824的附着。层808在经上述的另外处理后将形成p-n结804的一侧（图8G）。在层808与施主812分离后，可以在可选步骤735中测量其厚度，从而确定该厚度是否足以满足装置800的设计，如上面图1的实例中讨论过的。类似地，在可选步骤740（图8E）中，如有需要，可以通过在装置设计标准的实例中所期望的方法以及通过使用上述和本领域技术人员公知的那些方法增大或减小层808的厚度。
通过图8F例示的步骤745生长相反掺杂层832并将其沉积或附着至分离层，其具有与分离层808的掺杂类型相反的掺杂类型。尽管可以生长相反掺杂层832，但是可替换的实施例包括附着另一个层状的分离层，其具有与分离层808的掺杂相反的掺杂类型。在该可替换实施例中，可使用熔融结合或对本领域技术人员而言已知的其它技术将相反掺杂的分离层832附着至分离层808。可使用在本申请中提及的任何技术将相反掺杂层832置为与层808接触，所述技术包括劈裂、溅射、分子束外延、化学汽相沉积和其它本领域公知的技术。使用相同的材料但以相反方式掺杂的相反掺杂层832也可以外延生长或沉积在层808上，由此形成同质外延层。在其它实例中，相反掺杂层832可以是不同的相反掺杂的材料，由此形成异质外延层。相反掺杂层832根本不需要外延生长，并甚至能够由有机以及无机、半导体材料制成。而且，相反掺杂层832可以是或不是单晶。如本领域技术人员将理解的，装置800（图8G）的设计标准将指导p-n结804的选择：其是异质结、同质结、外延生长、掺杂或其任何组合中的哪一种。在沉积层832后，可以对其进行退火以改变晶粒结构和位错密度，如本公开内容的其它地方所述的。
在通过图8G例示的步骤750中，第二触点836被沉积在相反掺杂层832上。第二触点836的特点可以与上面讨论的步骤715的实例中的触点820相同，并且不需要进一步引述。如本领域技术人员将理解的，其它层也可被加至p-n结804，从而能够赋予和/或提高其作为LED或其它光电装置的性能。这些层的实例已在上面示出并且还包括空穴注入层、空穴阻挡层、空穴运输层、电子注入层、电子阻挡层、电子运输层、包覆层、分布布拉格反射器层和其它层。
作为量子约束结构的层状施主
在层的至少一个尺寸具有电荷载子的德布罗意波长量级的情况下，包含层状材料中的一种材料的所述层可以起到量子约束结构的作用。具有一个、两个或三个小于德布罗意波长的尺寸的结构通常被称作量子约束层（也分别被称为量子井、量子线和量子点）。如上所讨论过的，至少一个尺寸必须近似小于约100nm以具有德布罗意波长量级，尽管实际尺寸值是该层的化学组成的函数。在这一点上，对于片层厚度在＜50nm的量级上的那些层状施主，可以通过只分离少量片层而形成量子井，由此生成具有德布罗意波长量级的分离层。然而，分离层并不限于起到量子井的作用。在其它实例中，层状超晶格可以沿着一个或多个笛卡尔轴被进一步分割（如图2所示），从而形成量子线。
如上面关于图4和5讨论过的，量子约束结构可引起能隙的移动，所述能隙对于形成该结构的材料来说是固有的。具体地，由于层的一个或多个尺寸减小至小于100nm，并优选地小于约10nm，能隙增加。如果功能层被用在发光装置中，则该能隙的移动又减小了所发出光的波长。量子约束层的应用有目的地移动了层的能隙，其可适用于本公开的教导，包括但不限于与图10A-K相结合的图9的方法900所例示的教导。
现在参考图10A-K以及图9，方法900涉及制造装置1000（图10I），该装置1000具有使用此处公开的施主层技术制成的量子约束层1004（例如，近似100nm厚或更薄）。方法900开始于步骤905，其中基于例如先前描述的因素来选择单晶施主1008（图10A），以提供量子约束层1004。施主1008可以为本征半导体或被掺杂为n型或p型半导体。可选地，使用例如上述在图7所描绘的方法700的步骤710的实例中提及的清洁技术，在步骤910中清洁施主1008的表面，比如表面1010。
在选择并可选地清洁施主后，在通过图10B例示的步骤915中，将p型或n型的异质外延层1012沉积在施主1008上。在一些实例中，异质外延层1012的能隙大于层状半导体（层1004）的能隙。用于制造异质外延层1012的异质外延材料可包括但不限于Si、Ge、Si(1-x)Ge(x)、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs、GaAsP、InAsP、GaInP、GaInAs、GaInAsP、ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、CdTe、CdSSe、PbSe、PbTe、HgSe、HgTe、PbS、氢化非晶硅、AlGaAs、GaSb、InSb、HgCdTe、ZnCdS、ZnCdSe、ZnO、In2O3、SnO2、Ga2O3、CdO、PbO2、InGaZnO、ZnSnO(ZTO)、ITO、NIO、ZnInO(ZIO)、WO3、镉铟锑氧化物和其它多重组分非晶氧化物（MAOS）的非晶、纳米晶、微晶和多晶相。
如图10C所示，在步骤920中，根据例如上述技术将触点1016沉积在异质外延层1012上。而且，类似于图7的方法700中的步骤720、725、730，在图9的方法900的步骤925、930和935（同样参见图10D和10E）中，分别地，将基片1020应用至触点1016，可选地固化（cured）组件以强化基片和触点之间的结合，以及将约束层1004与施主1008分离。如图10F所示，可选地，可以在步骤940中测量层1004的厚度，并可选地使用上述结合图7的方法700的步骤735和740所描述的技术在步骤945中增加或减小该厚度。
在如图10G所例示的步骤950中，将具有与层1012相反的掺杂的第二异质外延半导体层1024沉积在分离层1004的剩余的自由表面上。由于层1012的存在，层1024的能隙可大于约束层1004的能隙。与图8A、8F类似，在步骤955中（由图10H例示），根据本公开内容的教导，第二触点1028沉积在层1024的剩余的自由表面上。相反掺杂层1024根本不需要外延生长，并且甚至可以由有机以及无机、单晶或非单晶半导体材料制成。与方法700类似，方法900的上述步骤不必以示出的顺序实施也可获得等同的结果。
另一个典型的实施例是类似于上一个实施例的装置，区别在于分离层1004具有太大的厚度而无法作为量子约束层。即，装置1000可以根据方法900制备，并如图9和10A-I所描绘的，区别在于分离层1004的厚度大于约100nm。在该实施例中，由于来自异质-外延的电子和空穴的重新结合，分离层1004充当电致发光层而不是量子约束层。
可以多种方式修改利用上述结构和/或由上述技术制成的电致发光实施例，以及其它电致发光结构。例如，根据本公开的教导，可以通过改变层状半导体的厚度来改变发出的光的颜色。可以改变发出的光的颜色是因为其波长是发射层能隙的函数。尽管能隙在根本上是材料固有的性能，其部分上也是层厚度的函数，如之前在图4和5的实例中以及在本公开内容的其它地方所描述过的。因此，可以通过半导体施主的选择和由其获得的层的厚度来调整发出光的颜色。实际上，分离的半导体层的厚度不必是均匀的。例如，通过使用上述技术，半导体层可以是倾斜或台阶式的，从而制造能发射多个光波段的装置。而且，倾斜或台阶式表面可以是曲线或平面。这两个实例在图10J和10K中例示。如所示出的，图10J例示了曲线层1032，其可凭借其非均匀的厚度发射多个光波段。图10K例示了倾斜-平面层1036，其可凭借其非均匀的倾斜的厚度发射多个光波。本领域技术人员将理解的是，其它实施例的厚度可以其它方式发生变化并仍然属于此处公开的教导。通过适当的选择，该装置甚至可以发射需要的波长，从而使所发出的光对观看者显现为白光。
上述方法的其它变型以及此处公开的其它装置包括：在半导体层的表面上同质或异质外延层的界面处沉积量子点并重复一些上述步骤，从而制造具有多个量子约束层的光电装置；制造包括量子点的量子约束层或其它纳米结构，包括与量子约束层邻近的一个或多个阻挡层，并将量子点嵌入层状半导体量子约束层内，从而促进载子注入量子点。
其它装置
尽管已在上述讨论中示出了p-n结、LED和量子约束装置的实施例中的层状的层，或更一般地，示出了与合适的施主分离的层，但本公开内容的广泛教导可适用于各种各样的装置。图11-15示出了可以根据此处公开的方法和技术制造的多种光电装置中选出的少量示例。本领域技术人员将理解的是，这些装置一般类似于根据常规方法制造的装置，区别在于还包括与施主分离的至少一层。因为这些相似性，为简洁起见，在下面的实例中将强调一个或多个分离层在每个装置中的应用而只提供其它组件的元件标记列表。
图11示出了肖特基二极管1100，其包括根据此处公开的技术而由层状半导体施主（未示出）获得并被并入二极管中的分离层1104。在该实例中，分离层1104用作装置1100内的半导体-金属结的半导体部分。如本领域技术人员容易理解的是，二极管1100的除分离层1104之外的组件可由公知的制造技术制造。为完整性起见，下面示出装置1100的组件列表。
图12示出了MISFET LED1200，其包括根据此处公开的技术而由层状半导体施主（未示出）获得并被并入LED中的分离层1204。在该实例中，分离层1204在装置1200内起发光层的作用。本领域技术技术人员容易理解的是，MISFET LED1200的除分离层1204之外的组件可由公知的制造技术制造。为完整性起见，下面示出装置1200的组件列表。
图13示出了MESFET LED1300，其包括根据此处公开的技术而由层状半导体施主（未示出）获得并被并入MESFET LED中的分离层1304。在该实例中，分离层1304在装置1300内起发光层的作用。本领域技术技术人员容易理解的是，MESFET LED1300的除分离层1304之外的组件可由公知的制造技术制造。为完整性起见，下面示出装置1300的组件列表。
Figure BDA00002905594300233
图14示出了双MISFET LED1400，其包括根据此处公开的技术而由层状半导体施主（未示出）获得并被并入MISFET LED中的分离层1404。在该实例中，分离层1404在装置1400内起发光层的作用。本领域技术技术人员容易理解的是，MISFET LED1400除分离层1404之外的组件可由公知的制造技术制造。为完整性起见，下面示出装置1400的组件列表。
Figure BDA00002905594300241
图15示出了诱导p-n结LED1500，其包括根据此处公开的技术而由层状半导体施主（未示出）获得并被并入该诱导p-n结-LED中的分离层1504。在该实例中，分离层1504在装置1500内起发光层的作用。本领域技术技术人员容易理解的是，诱导p-n结-LED1500的除分离层1504之外的组件可由公知的制造技术制造。为完整性起见，下面示出装置1500的组件列表。
Figure BDA00002905594300242
Figure BDA00002905594300251
图16示出了p-n结LED1600，其包括根据此处公开的技术而由层状半导体施主（未示出）获得并被并入LED中的分离层1604。在该实例中，分离层1604在装置1600内起形成发光结的层的作用。而且，与上面的实例不同的是，该实例例示了导电触点可位于装置的同一侧上的结构。本领域技术技术人员容易理解的是，p-n结LED1600的除分离层1604之外的组件可由公知的制造技术制造。为完整性起见，下面示出装置1600的组件列表。
Figure BDA00002905594300252
图17示出了p-n结LED1700，其包括根据此处公开的技术而由层状半导体施主（未示出）获得并被并入LED中的分离层1704。在该实例中，分离层1704明显为LED1700内的功能元件，但自身不是p-n结的一部分，而且其也不是量子约束层。但是，其以电气方式与LED1700的功能相关。本领域技术技术人员容易理解的是，p-n结LED1700的除分离层1704之外的组件可由公知的制造技术制造。为完整性起见，下面示出装置1700的组件列表。
在上文中已公开并以附图例示了典型实施例。本领域技术人员会理解的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，对此处具体公开的内容可以做出各种改变、省略和添加。

Claims (53)

1.一种制造电子和/或光电装置的方法，包括：
提供具有可分离层的半导体施主；
使所述可分离层从所述施主脱离；以及
将所述可分离层作为光电装置的电气功能元件并入所述光电装置中。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述提供半导体施主包括：提供固有层状材料，并且所述脱离包括：使至少一个片层从所述半导体施主脱离。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述提供固有层状材料包括：提供包括镓和硒的材料。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述固有层状材料包括：具有大于或等于1.8eV并小于或等于2.5eV的块体能隙的层状材料。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述固有层状材料包括：具有大于或等于2.5eV并小于或等于4.5eV的块体能隙的层状材料。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述提供半导体施主包括：提供具有至少一个制得的片层的半导体施主。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述提供具有至少一个制得的片层的半导体施主包括：提供具有沉积在基片上的沉积片层的半导体施主，并且所述脱离包括：使所述沉积层与所述基片分离。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述提供具有至少一个制得的片层的半导体施主包括：提供具有多个制得的片层的半导体施主，所述制得的片层由***操作所产生的薄弱平面限定。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述提供具有至少一个制得的片层的半导体施主包括：提供具有多个半导体-纸层的半导体施主。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述可分离层具有厚度，并且所述方法还包括：将所述可分离层的厚度作为所述光电装置的电气功能元件的预期性能的函数进行调整。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述厚度的调整是与所述脱离相结合进行的。
12.如权利要求1所述的方法，其中，所述光电装置具有p-n结，并且所述将可分离层并入包括：将所述可分离层并入所述p-n结的一侧中。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述光电装置具有p-n结，并且所述将可分离层并入包括：将所述可分离层并入所述p-n结的n-侧中，并且还包括：将第二可分离层并入所述p-n结的p-侧中。
14.如权利要求1所述的方法，其中，所述光电装置具有量子约束层，并且所述将可分离层并入包括：将所述可分离层并入所述量子约束层中。
15.如权利要求1所述的方法，其中，所述提供半导体施主包括：提供具有多个片层的晶体半导体施主，并且所述使可分离层与所述施主脱离包括：使所述多个片层的一部分与所述晶体半导体施主脱离。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述使多个片层的一部分脱离包括：使多个片层与所述晶体半导体施主脱离。
17.如权利要求1所述的方法，其中，所述可分离层具有第一掺杂类型，并且所述方法还包括：将第一半导体层沉积在所述可分离层的第一表面上，其中，所述第一半导体层具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型，由此形成p-n结。
18.如权利要求1所述的方法，还包括：在两个半导体层之间夹入所述可分离层，其中，所述两个半导体层具有相反的掺杂类型，且每个半导体层的能隙大于所述可分离层的能隙。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：提供具有小于约100nm的厚度的所述可分离层，使得所述可分离层在所述光电装置中起量子约束层的作用。
20.如权利要求18所述的方法，还包括：提供具有大于约100nm的厚度的所述可分离层，使得所述可分离层在所述光电装置中起电致发光层的作用。
21.如权利要求18所述的方法，还包括：提供具有非均匀厚度的所述可分离层，由此使得所述光电装置在被施加电压时发射多个光波段。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述非均匀厚度呈曲线形。
23.如权利要求21所述的方法，其中，所述非均匀厚度呈平坦形。
24.如权利要求18所述的方法，还包括：在所述沉积前，添加量子点至所述可分离层的表面。
25.如权利要求1所述的方法，还包括：使用夹间物质来改变所述可分离层的能隙。
26.如权利要求1所述的方法，还包括：通过剥离来改变所述可分离层的能隙。
27.如权利要求1所述的方法，其中，使用夹间物质完成所述脱离。
28.一种制造具有电气功能元件的光电装置的方法。所述方法包括：
提供具有晶体半导体层的施主，其中，所述施主被配置为容许所述晶体半导体层从其上脱离；
使所述晶体半导体层从所述施主脱离；
将所述晶体半导体层作为光电功能元件并入所述光电装置中；以及
根据所述光电功能元件的光电功能，以预定厚度设置所述光电功能元件。
29.如权利要求28所述的方法，其中：
所述提供施主包括：在可重复使用的晶体基片上沉积所述晶体半导体层；以及
所述脱离包括：使所述晶体半导体层与所述晶体基片分离。
30.如权利要求28所述的方法，其中：
所述提供施主包括：提供包括多个晶体半导体片层的施主；以及
所述脱离包括：分离所述多个晶体半导体片层的一部分。
31.如权利要求28所述的方法，其中，所述提供施主包括：制造所述施主以使其包括多个晶体半导体片层。
32.如权利要求31所述的方法，其中，所述制造包括：组装多个晶体纸层。
33.如权利要求31所述的方法，其中，所述制造包括：将一前体***所述施主，从而产生限定多个晶体半导体片层的薄弱平面。
34.如权利要求28所述的方法，其中，所述以预定厚度设置至少一个光电功能元件是作为所述脱离的一部分来实施的。
35.如权利要求28所述的方法，其中，所述以预定厚度设置至少一个光电功能元件包括：在所述脱离后，调整所述晶体半导体层的厚度。
36.如权利要求35所述的方法，其中，所述调整厚度包括：从所述晶体半导体层中移除材料。
37.如权利要求35所述的方法，其中，所述调整厚度包括：在所述晶体半导体层上添加材料。
38.一种光电装置，包括：
第一电触点，其被设计和配置成将所述光电装置连接到电路中；
第二电触点，其被设计和配置成将所述光电装置连接到电路中；以及
电气功能元件，其包括与所述分离的半导体层的施主分离的、分离的半导体层。
39.如权利要求38所述的光电装置，还包括p-n结，其中，所述分离的半导体层包括所述p-n结的一侧。
40.如权利要求38所述的光电装置，还包括：包括所述分离的半导体层的约束层。
41.如权利要求40所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层具有小于约100nm的厚度，从而在所述光电装置工作时起量子约束层的作用。
42.如权利要求40所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层具有小于约10nm的厚度。
43.如权利要求38所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层具有大于约100nm的厚度，从而在所述光电装置工作时起电致发光层的作用。
44.如权利要求38所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层具有非均匀的厚度，从而在所述光电装置工作时使所述光电装置发出多个波长的光。
45.如权利要求44所述的光电装置，其中，所述非均匀的厚度呈曲线形。
46.如权利要求44所述的光电装置，其中，所述非均匀的厚度呈平坦形。
47.如权利要求38所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层由半导体纸制成。
48.如权利要求38所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层包括固有层状半导体施主的至少一个片层。
49.如权利要求48所述的光电装置，其中，所述固有层状材料包括：具有大于或等于1.8eV且小于或等于2.5eV的块体能隙的层状材料。
50.如权利要求48所述的光电装置，其中，所述固有层状材料包括：具有大于或等于2.5eV且小于或等于4.5eV的能隙的层状材料。
51.如权利要求48所述的光电装置，其中，所述至少一个片层包括镓和硒。
52.如权利要求38所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层包括：制得的施主的至少一个片层。
53.如权利要求38所述的光电装置，其中，所述分离的半导体层是所述光电装置的功能性部分，但其既不是量子约束层也不是p-n结中的结层。
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