[发明专利]陶瓷粉体组合物及使用该组合物的光电装置的基板

说明书

技术领域

本发明是涉及一种光电装置的基板，特别是涉及用于高温环境下的光电装置的基板。

背景技术

在制造半导体、微机电、太阳能电池、发光二极管或薄膜晶体管等光电装置时，需要在一基板上形成一非绝缘体膜层。目前最常使用的玻璃基板，因基板本身的耐温性，只能在500℃以下以物理气相沉积或化学气相沉积的技术，在上述基板上形成非绝缘体膜层，但是在这样低温的环境下，无法提供足够的能量来形成结晶性较佳的非绝缘体膜层，而仅能形成非晶的非绝缘体膜层。但是多晶的结晶排列比非晶有序，可以具有较高的电子迁移率及较低的温度敏感性，并提升上述光电装置的性能。

以硅材料而言，如欲在上述低温领域中将非晶硅的硅膜层转换成多晶硅的硅膜层，通常是使用激光退火或激光再结晶的技术，将基板温度维持在400℃，再以激光照射非晶硅的硅膜层，以逐次局部地熔融硅膜层再使其再结晶。此技术的缺点在于难以使整片硅膜层的结晶程度一致。

如欲形成结晶程度较均匀的硅膜层，则需要将已形成非晶硅的硅膜层的基板置于600℃以上的高温环境下进行退火，并持续一段时间，将非晶硅转变为多晶硅。此时，若基板与硅膜层的热膨胀系数差异过大，就容易因为热应力的产生而使基板/硅膜层发生变形、翘曲、剥离等情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种光电装置的基板，可使其热膨胀系数与一些非绝缘体材料、特别是硅的热膨胀系数相近。

为达成本发明的上述目的，本发明是提供一种陶瓷粉体组合物，包含：4～97wt％的锆石；以及60wt％以下的二氧化硅与80wt％以下的三氧化二铝的至少其中之一。

本发明又提供一种陶瓷粉体组合物，包含：4～85wt％的锆石；4～60wt％的二氧化硅；以及10～80wt％的三氧化二铝。

本发明又提供一种陶瓷粉体组合物，包含：4～80wt％的锆石；5～28wt％的二氧化硅；以及14～68wt％的三氧化二铝。

上述任一陶瓷粉体组合物中，可更包含不大于20wt％的第一氧化物，上述第一氧化物是选自下列所组成的族群的至少其中之一：氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、三氧化二硼、与五氧化二磷。

上述任一陶瓷粉体组合物中，可更包含小于5wt％的第二氧化物，上述第二氧化物是选自下列所组成的族群的至少其中之一：氧化二锂、氧化二钠、氧化二钾、氧化铅、与三氧化二铁。

本发明又提供一种光电装置的基板，是由上述任一陶瓷粉体组合物烧结而成的陶瓷基板。

上述光电装置的基板中，上述陶瓷基板可具有一第一结晶相与一第二结晶相，上述第一结晶相为锆石的结晶相、上述第二结晶相是选自下列物质的至少其中之一的结晶相：二氧化硅、三氧化二铝与二氧化锆。

上述光电装置的基板中，上述陶瓷基板在室温至900℃之间的热膨胀系数为2～7x10-6/℃。

上述光电装置的基板中，可更包含沉积于上述陶瓷基板上的一非绝缘体膜层，上述非绝缘体膜层在室温至900℃之间的热膨胀系数可以为1～8x10-6/℃。

上述光电装置的基板中，上述第二结晶相可更包含富铝红柱石的结晶相。

上述光电装置的基板中，其经烧结后的上述陶瓷基板中可包含小于20wt％的玻璃相。

上述光电装置的基板可适用于太阳电池、发光二极管、薄膜晶体管、或微机电系统的基板。

上述光电装置的基板中，上述非绝缘体膜层可选自下列族群中的半导体或导体物质的至少一种所构成：Si、Ge、SiGe、InGaN、GaN、CIGS(Cu-In-Ga-Se)、ITO、AZO、与GZO。

上述光电装置的基板中，上述陶瓷基板的表面粗糙度可为500nm或以下。

上述光电装置的基板中，上述陶瓷基板的翘曲度可为0.5％或以下。

本发明的优点在于：本发明的陶瓷粉体组合物使用了锆石、二氧化硅、三氧化二铝等成分，历经1200℃以上的烧结温度而烧结成的陶瓷基板的热膨胀系数可以与硅的热膨胀系数匹配；且通过锆石、二氧化硅、三氧化二铝等成分的调整，可以调整烧结后陶瓷基板的热膨胀系数；在本发明的陶瓷基板上形成的非绝缘体膜层，可以在600℃以上的高温下进行退火，亦或者直接在高温沉积，具有良好的附着性，且可以避免包含陶瓷基板与非绝缘体膜层的装置基板发生变形、翘曲、非绝缘体膜层的剥离、非绝缘体膜层的裂缝等情况。

附图说明

图1为一剖面图，是显示包含本发明较佳实施例的陶瓷基板与非绝缘体膜层的装置基板；

其中，100～陶瓷基板；        110～非绝缘体膜层。

具体实施方式