发明名称 红外光发光元件及其制备方法
摘要 本发明之红外光发光元件包含一具有一上表面及一下表面之基板、一设置于该上表面之二氧化矽薄膜、复数个分布于该二氧化矽薄膜中之矽奈米晶体、一设置于该二氧化矽薄膜上之第一欧姆接触电极以及一设置于该下表面之第二欧姆接触电极。该红外光发光元件之制备方法首先在一基板形成一次当量比氧化矽薄膜,其氧原子数与矽原子数之比例小于2。之后,在氮气或氩气环境中进行一热处理制程以驱使该次当量比氧化矽薄膜转化成一具有矽奈米晶体之二氧化矽薄膜。该二氧化矽薄膜之厚度系介于1至10,000奈米之间,而该矽奈米晶体之尺寸系介于5至10奈米之间。
申请公布号 TWI229945 申请公布日期 2005.03.21
申请号 TW093114060 申请日期 2004.05.19
申请人 行政院原子能委员会 核能研究所 发明人 杨村农;篮山明
分类号 H01L31/00 主分类号 H01L31/00
代理机构 代理人 王仲 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种红外光发光元件,包含:一基板,具有一上表面及一下表面;一二氧化矽薄膜,设置于该上表面;复数个矽奈米晶体,分布于该二氧化矽薄膜之中,其中该矽奈米晶体之尺寸系介于5至10奈米之间;一第一欧姆接触电极,设置于该二氧化矽薄膜上;以及一第二欧姆接触电极,设置于该下表面。2.如申请专利范围第1项之红外光发光元件,其中该二氧化矽薄膜之厚度系介于1至10,000奈米之间。3.如申请专利范围第1项之红外光发光元件,其中该基板系一p-型矽基板或一n-型矽基板。4.如申请专利范围第1项之红外光发光元件,其中该第一欧姆接触电极系由氧化铟锡构成。5.一种红外光发光元件,包含:一基板;一合金薄膜,设置于该基板上;一二氧化矽薄膜,设置于该合金薄膜之局部表面;复数个矽奈米晶体,分布于该二氧化矽薄膜之中,其中该矽奈米晶体之尺寸系介于5至10奈米之间;一第一欧姆接触电极,设置于该二氧化矽薄膜之上;以及一第二欧姆接触电极,设置于该合金薄膜之局部表面。6.如申请专利范围第5项之红外光发光元件,其中该二氧化矽薄膜之厚度系介于1至10,000奈米之间。7.如申请专利范围第5项之红外光发光元件,其中该合金薄膜系由矽、镍及镓构成。8.如申请专利范围第5项之红外光发光元件,其中该第一欧姆接触电极系由氧化铟锡构成。9.如申请专利范围第5项之红外光发光元件,其中该基板系一石英基板或一三氧化二铝基板。10.一种红外光发光元件之制备方法,包含:提供一基板;形成一次当量比氧化矽薄膜于该基板上,其中该次当比氧化矽薄膜之氧原子数与矽原子数之比例小于2;以及进行至少一热处理制程以将该次当量比氧化矽薄膜转化成一具有矽奈米晶体之二氧化矽薄膜,其中该矽奈米晶体之尺寸系介于5至10奈米之间。11.如申请专利范围第10项之红外光发光元件之制备方法,其中该次当量比氧化矽薄膜系以常压化学气相沈积制程形成于该基板上,且该常压化学气相沈积制程之温度系介于700至1100℃之间。12.如申请专利范围第11项之红外光发光元件之制备方法,其中该常压化学气相沈积制程系使用二氯二氢化矽与一氧化二氮为反应气体。13.如申请专利范围第12项之红外光发光元件之制备方法,其中该二氯二氢化矽与该一氧化二氮之流量比系介于10:1至1:10之间。14.如申请专利范围第11项之红外光发光元件之制备方法,其中该常压化学气相沈积制程系使用矽烷与一氧化二氮为反应气体。15.如申请专利范围第14项之红外光发光元件之制备方法,其中该矽烷与该一氧化二氮之流量比系介于10:1至1:10之间。16.如申请专利范围第11项之红外光发光元件之制备方法,其中该常压化学气相沈积制程之输送气体系选自氢气、氮气及氩气构成之群。17.如申请专利范围第10项之红外光发光元件之制备方法,其中该热处理制程包含一第一处理程序,其处理温度系介于800至1300℃之间,且处理时间系介于1至300分钟。18.如申请专利范围第17项之红外光发光元件之制备方法,其中该第一处理程序系于氮气或氩气之环境中进行。19.如申请专利范围第17项之红外光发光元件之制备方法,其另包含一第二处理程序,其处理温度系介于500至600℃之间,且处理时间系介于1至120分钟。20.如申请专利范围第19项之红外光发光元件之制备方法,其中该第二处理程序系于氢气之环境中进行。图式简单说明:图1系一常压化学气相沈积装置之示意图;图2至图4例示本发明之发光二极体之制备方法;图5例示本发明之沈积程序、热处理程序及表面钝化程序之操作温度及时间;图6系本发明之二氧化矽薄膜之矽奈米晶体的光激萤光光谱图;以及图7例示本发明第二实施例之发光二极体。
地址 桃园县龙潭乡文化路1000号