CN101877378B

CN101877378B - 具有透明粘结结构的光电元件及其制造方法

Info

Publication number: CN101877378B
Application number: CN2009101322054A
Authority: CN
Inventors: 姚久琳; 苏英阳; 杨雅兰
Original assignee: Epistar Corp
Current assignee: Epistar Corp
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2029-04-28
Also published as: CN101877378A

Abstract

本发明公开了一种具有透明粘结结构的光电元件及其制造方法。具有透明粘结结构的光电元件，包含支持基板；第一透明粘结层，位于支持基板之上；第二透明粘结层，位于第一透明粘结层之上；以及第一半导体叠层，位于第二透明粘结层之上，至少包含第一有源层；其中第一透明粘结层与第二透明粘结层相邻接的表面被活化剂处理后含有氢氧键。

Description

具有透明粘结结构的光电元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光电元件，尤其涉及一种具有透明粘结结构的发光元件。

背景技术

光电元件包含许多种类，例如发光二极管(Light-emitting Diode；LED)、太阳能电池(Solar Cell)或光电二极管(Photo diode)等。以LED为例，LED为一种固态半导体元件，其至少包含一p-n结(p-n junction)，此p-n结形成于p型与n型半导体层之间。当于p-n结上施加一定程度的偏压时，p型半导体层中的空穴与n型半导体层中的电子会结合而释放出光。此光产生的区域一般又称为发光区(light-emitting region)。

LED的主要特征在于尺寸小、发光效率高、寿命长、反应快速、可靠度高和色度良好，目前已经广泛使用在电器、汽车、招牌和交通号志上。随着全彩LED的问世，LED已逐渐取代传统的照明设备，如荧光灯和白热灯泡。

由于石化能源短缺，且人们对环保重要性的认知提高，因此人们近年来不断地积极研发替代能源与再生能源的相关技术，希望可以减少目前人类对于石化能源的依赖程度，以及使用石化能源时对环境带来的影响。在众多的替代能源与再生能源的技术中，以太阳能电池(solar cells)最受瞩目。主要是因为太阳能电池可直接将太阳能转换成电能，且发电过程中不会产生二氧化碳或氮化物等有害物质，不会对环境造成污染。

上述光电元件可进一步地以基板经由焊块或胶材与基座连接，以形成发光装置或吸光装置。另外，基座还具有至少一电路，经由导电结构，例如金属线，电连接光电元件的电极。

发明内容

依据本发明的第一实施例的制造方法，提供第一半导体叠层，其中第一半导体叠层至少包含第一有源层；提供支持基板；分别形成第一透明粘结层于支持基板之上与第二透明粘结层于第一半导体叠层的第一表面之下；平坦化第一透明粘结层与第二透明粘结层的表面；以活化剂处理第一透明粘结层与第二透明粘结层被平坦化的表面，其中第一透明粘结层与第二透明粘结层被平坦化的表面被活化剂处理后含有氢氧键；提供连接步骤，连接步骤包含以第一透明粘结层与第二透明粘结层连接第一半导体叠层与支持基板；以及形成第二电极于第一半导体叠层的第二表面之上。

依据本发明的第二实施例，还包含第三透明粘结层位于第一半导体叠层的第二表面之上；第四透明粘结层位于第三透明粘结层之上；以及第二半导体叠层位于第四透明粘结层之上，第二电极位于第二半导体叠层之上。

本发明的第三实施例与第一实施例相似，差异在于第一电极位于第二半导体层之上。第一电极与第二电极皆位于支持基板的同一侧，为水平式结构。

本发明的第四实施例与第一实施例相似，差异在于第一透明粘结结构仅包含第二透明粘结层，第一中介层位于第二透明粘结层与支持基板相邻的表面之间。

本发明的第五实施例与第二实施例相似，差异在于第一透明粘结结构仅包含第二透明粘结层，第一中介层位于第二透明粘结层与支持基板相邻的表面之间。第二透明粘结结构仅包含第四透明粘结层，第二中介层位于第四透明粘结层与第一半导体叠层相邻的表面之间。

附图说明

附图用以促进对本发明的理解，为本说明书的一部分。附图的实施例配合实施方式的说明以解释本发明的原理。

图1A-1B为依据本发明的第一实施例的制造流程剖面图。

图2为依据本发明的第二实施例的剖面图。

图3为依据本发明的第三实施例的剖面图。

图4为依据本发明的第四实施例的剖面图。

图5为依据本发明的第五实施例的剖面图。

图6为示意图，显示利用本发明实施例所组成的光源产生装置的示意图。

图7为示意图，显示利用本发明实施例所组成的背光模块的示意图。

附图标记说明

生长基板：10 支持基板：11

第一半导体叠层：12 第一半导体叠层的第一表面：121

第一半导体层：122 第一半导体叠层的第二表面：123

第一有源层：124 第二半导体层：126

第一透明粘结层：13 第一透明粘结层的表面：132

气室：134、164、222、242 窗户层：14

第一中介层：15 第二透明粘结层：16

第二透明粘结层的表面：162 第一电极：17

连接部：172 第二电极：18

导电部：19 第一透明粘结结构：20

第三透明粘结层：22 第二中介层：23

第四透明粘结层：24 第二半导体叠层：26

第二有源层：262 第二透明粘结结构：30

光源产生装置：6 光源：61

电源供应系统：62 控制元件：63

背光模块：7 光学元件：71

具体实施方式

本发明的实施例会被详细地描述，并且绘制于附图中，相同或类似的部分会以相同的号码在各附图以及说明出现。

如图1A和图1B所示，光电元件的第一实施例包含生长基板10；第一半导体叠层12位于生长基板10之下，其中第一半导体叠层12包含窗户层14；第二半导体层126位于窗户层14与生长基板10之间；第一有源层124位于第二半导体层126与生长基板10之间；以及第一半导体层122位于第一有源层124与生长基板10之间。分别形成第一透明粘结层13与第二透明粘结层16于支持基板11之上与第一半导体叠层12的第一表面121之下，此处第一表面121为窗户层14的一侧。再将其上具有第一透明粘结层13的支持基板11与其下具有第二透明粘结层16的第一半导体叠层12置于反应炉进行连接工艺，通过第一透明粘结层13与第二透明粘结层16连接第一半导体叠层12与支持基板11。移除生长基板10后，分别形成第一电极17与第二电极18于支持基板11之下与第一半导体层122之上。

支持基板11用以支撑位于其上的半导体结构，可导电或导热，其材料可为电绝缘或导电材料，例如铜(Cu)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、银(Ag)、钛(Ti)、铅(Pb)、钯(Pd)、锗(Ge)、镍(Ni)、铬(Cr)、镉(Cd)、钴(Co)、锰(Mn)、锑(Sb)、铋(Bi)、镓(Ga)、铊(Tl)、砷(As)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、铱(Ir)、铼(Re)、铑(Rh)、锇(Os)、钨(W)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锆(Zr)、钼(Mo)、镧(La)、铜-锡(Cu-Sn)、铜-锌(Cu-Zn)、铜-镉(Cu-Cd)、锡-铅-锑(Sn-Pb-Sb)、锡-铅-锌(Sn-Pb-Zn)、镍-锡(Ni-Sn)、镍-钴(Ni-Co)、金合金(Au alloy)、磷化镓(GaP)、磷砷化镓(GaAsP)、砷化镓(GaAs)、砷化铝镓(AlGaAs)、氮化镓(GaN)、硒化锌(ZnSe)、锡化金(AuSn)、银化铟(InAg)、金化铟(InAu)、铍化金(AuBe)、锗化金(AuGe)、锌化金(AuZn)、锡化铅(PbSn)、铟化钯(PdIn)、碳化硅(SiC)、蓝宝石(Sapphire)、钻石(Diamond)、玻璃(Glass)、石英(Quartz)、压克力(Arcylic)、氧化锌(ZnO)、磷化铟(InP)、镓酸锂(LiGaO₂)、铝酸锂(LiAlO₂)或氮化铝(AlN)。

第一透明粘结层13与第二透明粘结层16用以连接第一半导体叠层12与支持基板11，第一透明粘结层13或第二透明粘结层16形成的方法包含例如电子束蒸镀(E-Gun)、溅镀(Sputtering)、旋涂(Spin Coating)、物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)、气相外延法(VPE)、液相外延法(LPE)、分子束外延法(MBE)、有机金属化学气相沉积法(MOCVD)、有机金属气相沉积法(MOVPE)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或热蒸镀，其材料为导电或电绝缘材料，例如包含介电材料、Su8、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、环氧树脂(Epoxy)、丙烯酸树脂(Acrylic Resin)、环烯烃聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(FluorocarbonPolymer)、硅胶(Silicone)、玻璃(Glass)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氧化钛(TiO₂)、氮化硅(SiN_x)、旋涂玻璃(SOG)、四乙基硅烷(TetraethylOrthosilane；TEOS)、其它有机粘结材料、氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、砷化铝镓(AlGaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌锡(ZTO)、砷化镓(GaAs)或磷砷化镓(GaAsP)，第一透明粘结层13与第二透明粘结层16的材料可为相同或相异。第一透明粘结层13或第二透明粘结层16可包含多个从属层(未显示)，以形成布拉格反射层(Distributed BraggReflector；DBR)。此外，第一透明粘结层13或第二透明粘结层16也可为透明导电层。如图1B所示，第一透明粘结层13或第二透明粘结层16还包含多个气室134与164，多个气室134与164中至少包含空气或反应炉内的气体，例如为氧气(O₂)、氮气(N₂)、氢气(H₂)、氦(He)、氩(Ar)、氙(Xe)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、甲硅烷(SiH₄)、氧化亚氮(N₂O)或氨气(NH₃)。

在连接第一透明粘结层13与第二透明粘结层16之前，先平坦化第一透明粘结层13或第二透明粘结层16的表面132与162，平坦化的方法例如为化学机械抛光法(Chemical Mechanical Polishing；CMP)，第一透明粘结层13或第二透明粘结层16的表面132与162平坦化后的表面粗糙度小于2纳米。再以活化剂处理第一透明粘结层13或第二透明粘结层16平坦化后的表面132与162，使表面132或162含有氢氧键或氢键，处理的时间不少于1分钟，处理的方式例如为浸泡、涂布或等离子体处理。另一形成具氢氧键或氢键表面的方法可例如为将拟形成第一透明粘结层13或第二透明粘结层16的材料的颗粒与活化剂以重量比约为1比4的比例混合成溶液后再进行搅拌。其中颗粒的直径小于200纳米，优选为小于100纳米，更佳为小于10纳米。搅拌溶液的时间不少于1小时，优选为约3小时。接着将搅拌后的溶液涂布于支持基板11之上或第一半导体叠层12的第一表面121之下，以形成第一透明粘结层13或第二透明粘结层16，其中第一透明粘结层13或第二透明粘结层16的表面132或162含有氢氧键或氢键。活化剂的物质包含例如硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO₃)、醋酸(CH₃COOH)、碳酸钾(K₂CO₃)、硫化钾(K₂S)、磷酸钾(K₃PO₄)、硝酸钠(NaNO₃)、氨水(NH₄OH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢气(H₂)、氧气(O₂)或双氧水(H₂O₂)。接着以连接步骤连接第一透明粘结层13与第二透明粘结层16的表面132与162以形成第一透明粘结结构20，此连接步骤所处的环境温度约以200℃～700℃为佳，更佳为300℃～600℃；环境压力约为3kg/cm²～25kg/cm²；连接步骤所需的时间不少于2小时。在连接第一透明粘结层13与第二透明粘结层16之后其间会形成第一中介层15与第一透明粘结层13与第二透明粘结层16的表面相邻接，以提高第一透明粘结层13与第二透明粘结层16之间的粘结强度，其中第一中介层15含有氧元素。

窗户层14的折射率与第二半导体层126不同，可造成光线散射以提升光摘出效率，其材料例如为氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化锌(ZnO)、砷化铝镓(AlGaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)或磷砷化镓(GaAsP)，窗户层14还包含粗糙表面121。第一半导体叠层12用以产生或吸收光，其材料包含选自镓(Ga)、铝(Al)、铟(In)、砷(As)、磷(P)、氮(N)、锌(Zn)、硒(Se)、锑(Sb)、镉(Cd)、鍗(Te)、汞(Hg)、硫(S)、氢(H)、镁(Mg)、锡(Sn)、硼(B)、铅(Pb)、碳(C)与硅(Si)所构成的群组的一种或多种的物质，其中第一半导体层122与第二半导体层126的电性相异。第一半导体叠层12可选择性地包含窗户层14；若无窗户层14时，第一表面121位于第二半导体层126的一侧，可为粗糙表面。此外，窗户层14亦可位于第一半导体层122之上，提升光摘出效率。

如图2所示，第二实施例与第一实施例相似，差异在于第二实施例还包含第三透明粘结层22位于第一半导体叠层12的第二表面123之上，此处为第一半导体层122的一侧，可为粗糙表面；第四透明粘结层24位于第三透明粘结层22之上；以及第二半导体叠层26位于第四透明粘结层24之上，其中第二半导体叠层26至少包含第二有源层262。第二电极18位于第二半导体叠层26之上。

第三透明粘结层22与第四透明粘结层24用以连接第一半导体叠层12与第二半导体叠层26，第三透明粘结层22或第四透明粘结层24形成的方法包含例如电子束蒸镀(E-Gun)、溅镀(Sputtering)、旋涂(Spin Coating)、物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)、气相外延法(VPE)、液相外延法(LPE)、分子束外延法(MBE)、有机金属化学气相沉积法(MOCVD)、有机金属气相沉积法(MOVPE)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或热蒸镀，其材料为导电或电绝缘材料，例如包含介电材料、Su8、苯并环丁烯(BCB)、过氟环丁烷(PFCB)、环氧树脂(Epoxy)、丙烯酸树脂(Acrylic Resin)、环烯烃聚合物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(Polyetherimide)、氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)、硅胶(Silicone)、玻璃(Glass)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氧化钛(TiO₂)、氮化硅(SiN_x)、旋涂玻璃(SOG)、四乙基硅烷(Tetraethyl Orthosilane；TEOS)、其它有机粘结材料、氧化铟锡(ITO)、氧化铟(InO)、氧化锡(SnO)、氧化镉锡(CTO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、砷化铝镓(AlGaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、氧化铝锌(AZO)、氧化锌锡(ZTO)、砷化镓(GaAs)或磷砷化镓(GaAsP)，第三透明粘结层22与第四透明粘结层24的材料可为相同或相异。第三透明粘结层22或第四透明粘结层24可包含多个从属层(未显示)，以形成布拉格反射层(Distributed Bragg Reflector；DBR)。此外，第三透明粘结层22或第四透明粘结层24也可为透明导电层。第三透明粘结层22或第四透明粘结层24还包含多个气室222与242，多个气室222与242中包含空气或反应炉的气体，例如为氧气(O₂)、氮气(N₂)、氢气(H₂)、氦(He)、氩(Ar)、氙(Xe)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、甲硅烷(SiH₄)、氧化亚氮(N₂O)或氨气(NH₃)。

在连接第三透明粘结层22与第四透明粘结层24之前，先平坦化第三透明粘结层22或第四透明粘结层24的表面，平坦化的方法例如为化学机械抛光法(Chemical Mechanical Polishing；CMP)，第三透明粘结层22或第四透明粘结层24的表面平坦化后的表面粗糙度小于2纳米。再以活化剂处理第三透明粘结层22或第四透明粘结层24平坦化后的表面，使表面含有氢氧键或氢键，处理的时间不少于1分钟，处理的方式例如为浸泡、涂布或等离子体处理。另一形成具氢氧键或氢键表面的方法可例如为将拟形成第三透明粘结层22或第四透明粘结层24的材料的颗粒与活化剂以重量比约为1比4的比例混合成溶液后再进行搅拌。其中颗粒的直径小于200纳米，优选为小于100纳米，更佳为小于10纳米。搅拌溶液的时间不少于1小时，优选为约3小时。接着将搅拌后的溶液涂布于第一半导体叠层12的第二表面123之上或第二半导体叠层26与第一半导体叠层12相邻近的表面之下，以形成第三透明粘结层22或第四透明粘结层24，第三透明粘结层22或第四透明粘结层24的表面含有氢氧键或氢键。活化剂的物质例如包含硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO₃)、醋酸(CH₃COOH)、碳酸钾(K₂CO₃)、硫化钾(K₂S)、磷酸钾(K₃PO₄)、硝酸钠(NaNO₃)、氨水(NH₄OH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢气(H₂)、氧气(O₂)或双氧水(H₂O₂)。接者以连接步骤连接第三透明粘结层22与第四透明粘结层24的表面以形成第二透明粘结结构30，此连接步骤所处的环境温度约以200℃～700℃为佳，更佳为300℃～600℃；环境压力约为3kg/cm²～25kg/cm²；连接步骤所需的时间不少于2小时。在连接第三透明粘结层22与第四透明粘结层24之后其间会形成第二中介层23与第三透明粘结层22与第四透明粘结层24的表面相邻接，以提高第三透明粘结层22与第四透明粘结层24之间的粘结强度，其中第二中介层23含有氧元素。第二半导体叠层26用以产生或吸收光，其材料包含选自镓(Ga)、铝(Al)、铟(In)、砷(As)、磷(P)、氮(N)、锌(Zn)、硒(Se)、锑(Sb)、镉(Cd)、碲(Te)、汞(Hg)、硫(S)、氢(H)、镁(Mg)、锡(Sn)、硼(B)、铅(Pb)、碳(C)与硅(Si)所构成的群组的一种或多种的物质。

如图3所示，第三实施例与第一实施例相似，差异在于第一电极17位于第二半导体层126之上。第一电极17与第二电极18皆位于支持基板11的同一侧，为水平式结构。此外，第一电极17可选择性地包含连接部172，连接第一电极17与导电部19。导电部19位于窗户层14与第二透明粘结层16之间，用以传导电流。连接部172或导电部19的材料可为一种或多种的物质包含铜(Cu)、铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、金(Au)、铂(Pt)、锌(Zn)、银(Ag)、钛(Ti)、铅(Pb)、钯(Pd)、锗(Ge)、镍(Ni)、铬(Cr)、镉(Cd)、钴(Co)、锰(Mn)、锑(Sb)、铋(Bi)、镓(Ga)、铊(Tl)、砷(As)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、铱(Ir)、铼(Re)、铑(Rh)、锇(Os)、钨(W)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锆(Zr)、钼(Mo)、镧(La)、铜-锡(Cu-Sn)、铜-锌(Cu-Zn)、铜-镉(Cu-Cd)、锡-铅-锑(Sn-Pb-Sb)、锡-铅-锌(Sn-Pb-Zn)、镍-锡(Ni-Sn)、镍-钴(Ni-Co)、金合金(Au alloy)、磷化镓(GaP)、磷砷化镓(GaAsP)、硒化锌(ZnSe)、锡化金(AuSn)、银化铟(InAg)、金化铟(InAu)、铍化金(AuBe)、锗化金(AuGe)、锌化金(AuZn)、锡化铅(PbSn)或铟化钯(PdIn)。此外，第一电极17亦可位于窗户层14之上。

如图4所示，第四实施例与第一实施例相似，差异在于第一透明粘结结构20仅包含第二透明粘结层16，以及第一中介层15位于第二透明粘结层16与支持基板11相邻接的表面之间。在连接支持基板11与第二透明粘结层16之前，先平坦化支持基板11与第二透明粘结层16相邻接的表面或第二透明粘结层16的表面162，平坦化的方法例如为化学机械抛光法(ChemicalMechanical Polishing；CMP)，平坦化后的支持基板11与第二透明粘结层16相邻接的表面或第二透明粘结层16的表面162的表面粗糙度小于2纳米。再以活化剂处理平坦化后的支持基板11与第二透明粘结层16相邻接的表面或第二透明粘结层16的表面162，使支持基板11与第二透明粘结层16相邻接的表面或表面162含有氢氧键或氢键，处理的时间不少于1分钟，处理的方式例如为浸泡、涂布或等离子体处理。另一形成具氢氧键或氢键表面的方法可例如为将拟形成第二透明粘结层16的材料的颗粒与活化剂以重量比约为1比4的比例混合成溶液后再进行搅拌。其中颗粒的直径小于200纳米，优选为小于100纳米，更佳为小于10纳米。搅拌溶液的时间不少于1小时，优选为约3小时。接着将搅拌后的溶液于涂布第一表面121之下，以形成第二透明粘结层16，第二透明粘结层16的表面162含有氢氧键或氢键。活化剂的物质例如包含硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO₃)、醋酸(CH₃COOH)、碳酸钾(K₂CO₃)、硫化钾(K₂S)、磷酸钾(K₃PO₄)、硝酸钠(NaNO₃)、氨水(NH₄OH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢气(H₂)、氧气(O₂)或双氧水(H₂O₂)。接者以连接步骤连接支持基板11与第二透明粘结层16，此连接步骤所处的环境温度约以200℃～700℃为佳，更佳为300℃～600℃；环境压力约为3kg/cm²～25kg/cm²；连接步骤所需的时间不少于2小时。

如图5所示，第五实施例与第二实施例相似，差异在于第一透明粘结结构20仅包含第二透明粘结层16，以及第一中介层15位于第二透明粘结层16与支持基板11相邻接的表面之间，与第二透明粘结结构30仅包含第四透明粘结层24，以及第二中介层23位于第四透明粘结层24与第一半导体叠层12相邻接的表面之间。在连接第一半导体叠层12与第四透明粘结层24之前，先平坦化第一半导体叠层12的第二表面123或第四透明粘结层24与第一半导体叠层12相邻接的表面，平坦化的方法例如为化学机械抛光法(ChemicalMechanical Polishing；CMP)，平坦化后的第二表面123或第四透明粘结层24与第一半导体叠层12相邻接的表面粗糙度小于2纳米。再以活化剂处理平坦化后的第二表面123或第四透明粘结层24与第一半导体叠层12相邻接的表面，使第二表面123或第四透明粘结层24与第一半导体叠层12相邻接的表面含有氢氧键或氢键，处理的时间不少于1分钟，处理的方式例如为浸泡、涂布或等离子体处理。另一形成具氢氧键或氢键表面的方法可例如为将拟形成第四透明粘结层24的材料的颗粒与活化剂以重量比约为1比4的比例混合成溶液后再进行搅拌。其中颗粒的直径小于200纳米，优选为小于100纳米，更佳为小于10纳米。搅拌溶液的时间不少于1小时，优选为约3小时。接着将搅拌后的溶液涂布于第二半导体叠层26与第一半导体叠层12相邻近的表面之上，以形成第四透明粘结层24，第四透明粘结层24的表面含有氢氧键或氢键。活化剂的物质例如包含硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO₃)、醋酸(CH₃COOH)、碳酸钾(K₂CO₃)、硫化钾(K₂S)、磷酸钾(K₃PO₄)、硝酸钠(NaNO₃)、氨水(NH₄OH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢气(H₂)、氧气(O₂)或双氧水(H₂O₂)。接着以连接步骤连接第四透明粘结层24与第一半导体叠层12，此连接步骤所处的环境温度约以200℃～700℃为佳，更佳为300℃～600℃；环境压力约为3kg/cm²～25kg/cm²；连接步骤所需的时间不少于2小时。

图6绘示出光源产生装置示意图，光源产生装置6包含切割本发明任一实施例中的晶片光电结构所产生的晶粒。光源产生装置6可以是照明装置，例如路灯、车灯、或室内照明光源，也可以是交通号志、或平面显示器中背光模块的背光光源。光源产生装置6包含前述光电元件组成的光源61、电源供应系统62以供应光源61电流、以及控制元件63，用以控制电源供应系统62。

图7绘示出背光模块剖面示意图，背光模块7包含前述实施例中的光源产生装置6，以及光学元件71。光学元件71可将由光源产生装置6发出的光加以处理，以应用于平面显示器，例如散射光源产生装置6发出的光。

惟上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，对上述实施例进行修改及变化。因此本发明的权利保护范围如所述的权利要求所列。

Claims

1.一种具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，包含：

提供第一半导体叠层具有第一表面与第二表面，其中该第一半导体叠层至少包含第一有源层；

提供支持基板；

形成第二透明粘结层于该第一半导体叠层的该第一表面之下，其中该第二透明粘结层的表面含有氢氧键或氢键；

平坦化该第二透明粘结层的表面或该支持基板与该第二透明粘结层相邻接的表面；

以活化剂处理被平坦化的该第二透明粘结层的表面或该支持基板与该第二透明粘结层相邻接的表面；以及

提供第一连接步骤，该第一连接步骤包含以该第二透明粘结层连接该第一半导体叠层与该支持基板，

其中该第二透明粘结层与该支持基板相邻接的表面中至少其一的表面粗糙度小于2纳米，其中该第二透明粘结层的表面及该支持基板与该第二透明粘结层相邻接的表面中至少其一含有氢氧键或氢键。

2.如权利要求1所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中该支持基板还包含：

第一透明粘结层，与该第二透明粘结层相邻接，

其中该支持基板与该第二透明粘结层相邻接的表面为该第一透明粘结层的表面。

3.如权利要求1所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，在提供该第一连接步骤之后，还包含：

提供第二半导体叠层，其中该第二半导体叠层至少包含第二有源层；

形成第二透明粘结结构于该第二半导体叠层之下，其中该第二透明粘结结构的表面含有氢氧键或氢键；以及

提供第二连接步骤，该第二连接步骤包含以该第二透明粘结结构连接该第一半导体叠层与该第二半导体叠层。

4.如权利要求3所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中该第二透明粘结结构包含：

第三透明粘结层，形成于该第一半导体叠层与该第二半导体叠层之间；以及

第四透明粘结层，形成于该第三透明粘结层与该第二半导体叠层之间，

其中该第三透明粘结层及该第四透明粘结层二者至少其一的表面含有氢氧键或氢键。

5.如权利要求4所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，在提供该第二连接步骤之前，还包含：

平坦化该第三透明粘结层或该第四透明粘结层的表面；以及

以活化剂处理该第三透明粘结层或该第四透明粘结层被平坦化的表面。

6.如权利要求2或5所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中平坦化的步骤包含化学机械抛光法。

7.如权利要求2或5所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中以该活化剂处理的步骤包含选自浸泡、涂布与等离子体处理所构成的群组的一种或多种的方法。

8.如权利要求2或5所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中以该活化剂处理被平坦化的表面所需的时间不少于1分钟。

9.如权利要求1或2所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中该第一连接步骤包含选自所需的环境温度介于200℃～700℃、所需的环境压力介于3kg/cm²～25kg/cm²与所需的时间不少于2小时所构成的群组的一种或多种的操作条件。

10.如权利要求3或4所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中该第一连接步骤或该第二连接步骤包含选自所需的环境温度介于200℃～700℃、所需的环境压力介于3kg/cm²～25kg/cm²与所需的时间不少于2小时所构成的群组的一种或多种的操作条件。

11.如权利要求2或5所述的具有透明粘结结构的光电元件的制造方法，其中该活化剂包含选自硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、碳酸钾、硫化钾、磷酸钾、硝酸钠、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢气、氧气与双氧水所构成的群组的一种或多种的物质。