发明名称 能量转换元件及其制作方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.08.11
申请号 TW097102964 申请日期 2008.01.25
申请人 中国砂轮企业股份有限公司 发明人 黄世耀;甘明吉;胡绍中
分类号 H01L21/20 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 吴冠赐 台北市松山区敦化北路102号9楼;杨庆隆 台北市松山区敦化北路102号9楼;林志鸿 台北市松山区敦化北路102号9楼
主权项 一种能量转换元件,包括:一导电基板;复数个具有第一电性之单晶钻石颗粒,系设置于该导电基板上,且该些单晶钻石颗粒系与该导电基板电性连接;一绝缘层,系形成于该导电基板之表面上,且暴露出每一该些单晶钻石颗粒;一具有第二电性之磊晶钻石层,系形成于该些暴露之单晶钻石颗粒之上;以及一导电层,系形成于该绝缘层上,且耦接于该磊晶钻石层。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,更包括一焊接层,系位于该些单晶钻石颗粒与该导电基板之间,且该绝缘层系形成于该焊接层上。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,其中该些单晶钻石颗粒系以固定间距排列或不规则排列于该导电基板上。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,其中该些单晶钻石颗粒与该磊晶钻石层系互为相反之电性。如申请专利范围第4项所述之能量转换元件,其中当该些单晶钻石颗粒为N型之电性,则该磊晶钻石层为P型之电性;当该些单晶钻石颗粒为P型之电性,则该磊晶钻石层为N型之电性。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,其中该导电层系形成于该磊晶钻石层之间,或是覆盖于该磊晶钻石层。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,其中该导电层之材料为金属或透明导电氧化物。如申请专利范围第7项所述之能量转换元件,其中该导电层之材料包括钼、钨、铜、铝、铟锡氧化物、氧化钛及氧化锡。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,其中该绝缘层系电性隔离该导电基板与该导电层。如申请专利范围第9项所述之能量转换元件,其中该绝缘层之材料为氧化铝或二氧化矽。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,其中该导电层系为一正电极或一负电极,其取决于该磊晶钻石层之电性。如申请专利范围第11项所述之能量转换元件,其中当该磊晶钻石层为N型之电性,则该导电层系为负电极;当磊晶钻石层为P型之电性,则该导电层系为正电极。如申请专利范围第1项所述之能量转换元件,其中该导电基板系为一正电极或一负电极,其取决于该些单晶钻石颗粒之电性。如申请专利范围第13项所述之能量转换元件,其中当该些单晶钻石颗粒为N型之电性,该导电基板系为负电极;当该些单晶钻石颗粒为P型之电性,则该导电基板系为正电极。如申请专利范围第1至14项任一项所述之能量转换元件,其中该能量转换元件为发光二极体或太阳能电池。一种能量转换元件,包括:一导电基板;复数个无电性之单晶钻石颗粒,系设置于该导电基板上;一第一磊晶钻石层,具有第一电性,系覆盖于该些单晶钻石颗粒并且耦接于该导电基板;一绝缘层,系形成于该导电基板上,且暴露出该第一磊晶钻石层;一第二磊晶钻石层,具有第二电性,系形成于该暴露之第一磊晶钻石层上;以及一导电层,系形成于该绝缘层上并耦接于该第二磊晶钻石层,其中该导电层与该导电基板系互为相反之电性。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,更包括一焊接层,系位于该些单晶钻石颗粒与该导电基板之间,且该绝缘层系形成于该焊接层上。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,其中该些单晶钻石颗粒系以固定间距排列或不规则排列于该导电基板上。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,其中该第一磊晶钻石层与该第二磊晶钻石层系互为相反之电性。如申请专利范围第19项所述之能量转换元件,其中当该第一磊晶钻石层为N型之电性,则该第二磊晶钻石层为P型之电性;当该第一磊晶钻石层为P型之电性,则该第二磊晶钻石层为N型之电性。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,其中该导电层系形成于该第二磊晶钻石层之间,或是覆盖于该第二磊晶钻石层。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,其中该导电层之材料包括金属或透明导电氧化物。如申请专利范围第22项所述之能量转换元件,其中该导电层之材料包括钼、钨、铜、铝、铟锡氧化物、氧化钛及氧化锡。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,其中该绝缘层系电性隔离该导电基板与该导电层。如申请专利范围第24项所述之能量转换元件,其中该绝缘层之材料为氧化铝或二氧化矽。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,其中该导电层系为一正电极或一负电极,其取决于该第二磊晶钻石层之电性。如申请专利范围第26项所述之能量转换元件,当该第二磊晶钻石层为N型之电性,则该导电层系为负电极;当第二磊晶钻石层为P型之电性,则该导电层系为正电极。如申请专利范围第16项所述之能量转换元件,其中该导电基板系为一正电极或一负电极,其系取决于该第一磊晶钻石层之电性。如申请专利范围第28项所述之能量转换元件,其中当该第一磊晶钻石层为N型之电性,则该导电基板系为负电极;当该第一磊晶钻石层为P型之电性,则该导电基板系为正电极。如申请专利范围第16至29项任一项所述之能量转换元件,其中该能量转换元件为发光二极体或太阳能电池。一种能量转换元件之制作方法,包括:提供一导电基板;分布复数个具有第一电性之单晶钻石颗粒于该导电基板上,且该些单晶钻石颗粒系耦接于该导电基板;形成一绝缘层于该导电基板之表面上,并暴露出每一该些单晶钻石颗粒;覆盖一具有第二电性之磊晶钻石层于该些暴露之单晶钻石颗粒上;以及形成一导电层于该绝缘层上,并耦接于该磊晶钻石层。一种能量转换元件之制作方法,包括:提供一导电基板;分布复数个无电性之单晶钻石颗粒于该导电基板上;覆盖一第一磊晶钻石层于该些单晶钻石颗粒上,其中该第一磊晶钻石层具有第一电性并耦接于该导电基板;形成一绝缘层于该导电基板之表面上,且暴露出该第一磊晶钻石层;覆盖一第二磊晶钻石层于该暴露之第一磊晶钻石层上,其中该第二磊晶钻石层具有第二电性;以及形成一导电层于该绝缘层上,并耦接于该第二磊晶钻石层。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中更包括形成一焊接层于该导电基板上,该些单晶钻石颗粒并藉由该焊接层固接于该导电基板上。如申请专利范围第31项所述之制作方法,其中形成该磊晶钻石层之方法为化学气相沉积法。如申请专利范围第32项所述之制作方法,其中形成该第一磊晶钻石层及该第二磊晶钻石层之方法为化学气相沉积法。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中形成该绝缘层之方法为阳极氧化法、湿式氧化法或烧结。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中形成该导电层之方法为物理沉积法或化学沉积法。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中该些单晶钻石颗粒系以固定间距排列或不规则排列形成于该导电基板上。如申请专利范围第31项所述之制作方法,其中该些单晶钻石颗粒与该磊晶钻石层系互为相反之电性。如申请专利范围第39项所述之制作方法,其中当该些单晶钻石颗粒为N型之电性,则该磊晶钻石层为P型之电性;当该些单晶钻石颗粒为P型之电性,则该磊晶钻石层为N型之电性。如申请专利范围第32项所述之制作方法,其中该第一磊晶钻石层与该第二磊晶钻石层系互为相反之电性。如申请专利范围第41项所述之制作方法,其中当该第一磊晶钻石层为N型之电性,则该第二磊晶钻石层为P型之电性;当该第一磊晶钻石层为P型之电性,则该第二磊晶钻石层为N型之电性。如申请专利范围第31项所述之制作方法,其中该导电层系形成于该磊晶钻石层之间,或是覆盖于该磊晶钻石层。如申请专利范围第32项所述之制作方法,其中该导电层系形成于该第二磊晶钻石层之间,或是覆盖于该第二磊晶钻石层。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中该导电层之材料为金属或透明导电氧化物。如申请专利范围第43所述之制作方法,其中该导电层之材料包括钼、钨、铜、铝、铟锡氧化物、氧化钛及氧化锡。。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中该绝缘层系电性隔离该导电基板及该导电层。如申请专利范围第47项所述之制作方法,其中该绝缘层之材料为氧化铝或二氧化矽。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中该导电层为一正电极或一负电极,而该导电基板系为一正电极或一负电极。如申请专利范围第31或32项所述之制作方法,其中该能量转换元件为发光二极体或太阳能电池。
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