CN1866564A

CN1866564A - 形成欧姆接触层的方法和制造具有其的发光器件的方法

Info

Publication number: CN1866564A
Application number: CNA2006100848213A
Authority: CN
Inventors: 赵济熙; 林东皙; 成泰连; 孙哲守
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2026-05-18
Also published as: CN100539216C; KR100878433B1; JP4970843B2; JP2006324661A; KR20060119159A; US20060270206A1; US8580668B2

Abstract

本发明提供了一种制造欧姆接触层的方法和制造具有该欧姆接触层的顶发射型氮化物基发光器件的方法。制造欧姆接触层的方法包括：在半导体层上形成第一导电材料层；在所述第一导电材料层上形成包括多个纳米尺寸岛的掩模层；在所述第一导电材料层上和掩模层中的岛上形成第二导电材料层；和使用溶剂通过剥离工艺去除所述岛上的第二导电材料部分。该方法保证了维持好的电学特性和增加光出射效率。

Description

形成欧姆接触层的方法和制造具有其的发光器件的方法

技术领域

本发明涉及一种欧姆接触层和具有其的发光器件，且更具体涉及一种能提高顶发射型发光器件的光出射效率的欧姆接触层和具有该欧姆接触层的发光器件。

背景技术

对半导体发光器件的有效电流供应受到半导体层与电极之间欧姆接触的显著影响。由氮化物半导体例如氮化镓半导体制成的发光器件需要特别好的欧姆接触。尽管对氮化物半导体发光器件的欧姆接触已经进行了持续的研究，但由于p型氮化镓的低载流子浓度、高的表面电阻和低电导率，氮化物半导体发光器件的欧姆接触仍不能令人满意。此外，由于在顶光发射型发光器件中，内部产生的光通过欧姆电极层发射，所以欧姆接触层必须具有好的电特性和高的透光率。

顶光发射型发光器件的常规欧姆接触层包括顺序堆叠在第二覆层上的镍(Ni)层和金(Au)层。在氧或空气气氛下进行热处理后，由堆叠金属层形成的欧姆接触层具有约10^-3到10^-4Ωcm^-2的低接触电阻率。然而，这种常规的Ni/Au欧姆接触层由于其低的透光率而具有低的光提取效率，其透光率例如在λ＝450nm处约为75％。因此，虽然欧姆接触层具有低接触电阻率，但是由于其低透光率，所以该欧姆接触层不能应用在具有高输出功率和高亮度的下一代顶光发射型发光器件中。

为了克服顶光发射型发光器件的输出功率的限制，人们已经提出了使用具有优异的透光率的透明导电氧化物例如ITO[T.Margalith et al.，Appl.Phys.Lett.Vol.74，p3930(1999)]。

Y.C.Lin等人公开了具有比常规Ni/Au欧姆接触层大的86.6％透射率的Ni/ITO欧姆接触层，其用于形成具有1.3倍输出功率的顶发射型发光器件[Y.C.Lin et al.，Solid-State Electronics vol.47，p849(2003)]。

最近，已经提出了电极表面纹路化(texturing)方法，以最大化器件光出射效率。在电极表面纹路化方法中，NiO/ITO欧姆接触层例如形成在GaN上，然后使用等离子蚀刻光刻法构图ITO电极以在ITO电极中形成几微米直径的孔，因此使光输出功率增加约16％[S.-M.Pan et al.IEEE Photon.Technol.Lett.Vol.15 p649(2003)]。然而，由于使用电极表面纹路化方法在电极表面中形成的孔具有几微米的直径，其光提取效率不能最大化。特别地，由于在蚀刻中对器件的等离子体破坏，器件性能可能退化。

发明内容

本发明提供了一种制造具有高透光率和好的电特性的欧姆接触结构的方法，和制造具有该欧姆接触结构的顶光反射型发光器件的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种制造用于发光器件并包括第一导电材料层和具有相应于岛的通孔的第二导电材料层的欧姆接触层的方法，该方法包括：在半导体层上形成第一导电材料层；在所述第一导电材料层上形成包括多个纳米尺寸的岛的掩模层；在所述第一导电材料层上和掩模层中的岛上形成第二导电材料层；和使用溶剂通过剥离工艺去除所述岛上的第二导电材料部分和所述岛。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造用于发光器件并包括具有相应于岛的通孔的第一导电材料层和第二导电材料层的欧姆接触层的方法，该方法包括：在衬底上形成包括第一包覆半导体层、有源层和第二包覆半导体层的堆叠结构；在所述第二包覆半导体层上形成第一导电材料层；在所述第一导电材料层上形成包括多个岛的掩模层；在所述第一导电材料层上和掩模中的岛上形成第二导电材料层；和使用溶剂通过剥离工艺去除在所述岛上的第二导电材料的部分和所述岛。

第一和第二导电材料层可以由透明导电氧化物或透明导电氮化物形成。

透明导电氧化物可以包括至少一种金属氧化物，且金属可以选自包括In、Sn、Zn、Ga、Ce、Cd、Mg、Be、Ag、Mo、V、Cu、Ir、Rh、Ru、W、Co、Ni、Mn、Al和镧系金属的组。

透明导电氮化物可以使氮化钛或氮化钽。

该方法还可以包括在形成第一导电材料层之前在半导体层上形成金属薄膜，其中所述第一导电材料层形成在金属薄膜层上。金属薄膜层具有0.1到50nm的厚度。

金属薄膜层可以由选自包括Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Au、Ag、Cr、Rh、In、Sn、Mg、Zn、Be、Sr、Ba、其合金以及其固溶体的组的材料形成。

形成掩模层还包括：在第一导电材料层上涂覆光致抗蚀剂；曝光所述光致抗蚀剂以在所述光致抗蚀剂中形成相应于所述岛的潜像；和通过使用溶剂显影所述光致抗蚀剂在所述第一导电材料层上形成岛。

曝光光致抗蚀剂可以通过使用激光干涉的激光全息术或电子束平版印刷进行。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示范性实施例，本发明上述和其他的特点和优点将变得更为明显，在附图中：

图1是根据本发明实施例制造的顶光发射型发光器件的剖面图；

图2是根据本发明另一实施例制造的顶光发射型发光器件的剖面图；

图3A到3F示出了在图1或2的结构上形成欧姆接触层的方法；

图4是在图3A到3F所示的制造方法中使用的激光全息设备的示意图；

图5A到5C是示出使用根据本发明实施例的方法制造的发光器件的扫描电子显微镜(SEM)图像；

图6是示出使用根据本发明实施例的方法制造的蓝光发射器件的上欧姆接触层的SEM图像；

图7是使用根据本发明实施例的方法制造的发光器件的电致发光(EL)强度的图；

图8是示出使用根据本发明实施例的方法制造的发光器件的光输出功率与输入电流之间关系的图；

图9A和9B是示出对于根据本发明实施例的电极构图形成的具有第二覆层、ITO层和空气层的结构中的光折射和反射的示意图。

具体实施方式

此后，将参考附图更详细地描述本发明，在附图中示出了本发明的示范性实施例。

在本发明的实施例中，形成未被例如离子的撞击所破坏并具有三维图案的接触层。该接触层至少包括第一导电材料层和形成在第一导电材料层上的第二导电材料层。该第二导电材料层具有多个孔阵列。这些孔可以是圆形或矩形的。

使用剥离法形成具有多个孔阵列的第二导电材料层，并通过能进行精细构图的扫描电子束或激光全息摄影曝光用作剥离法中的牺牲层的光致抗蚀剂。此外，可以使用公知的印刷法构图牺牲层。构图牺牲层的方法可以是一种或多种方法，但本发明不限于此。根据实验结果，激光全息术是用于曝光的最好方法之一。

通过根据下面提供的本发明的实施例对制造氮化物基发光器件的方法的描述，可以理解形成欧姆接触层的方法。

图1是包括根据本发明实施例制造的电极的顶发射型氮化物基发光器件的剖面图。

参考图1，氮化物基发光器件包括衬底10、设置在衬底10上的缓冲层20、设置在缓冲层20上的例如第一覆层30的n型下半导体层、设置在第一覆层30上的激活层40、设置在激活层40上的例如第二覆层50的p型上半导体层和p欧姆接触层60，p欧姆接触层60由透明导电薄膜形成具有3维图案并设置在第二覆层50上。第一导电焊盘90电连接到第一覆层30，且第二导电焊盘80连接到p欧姆接触层60。

衬底10可以由蓝宝石(Al₂O₃)、碳化硅(SiC)、硅(Si)或砷化镓(GaAs)形成。缓冲层20是可选的，但当衬底10由绝缘材料形成时则是必须的。

从缓冲层20到第二覆层50的每层由表示为Al_xIn_yGa_zN(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，且0≤x+y+z≤1)的III族氮化物基化合物形成，且第一覆层30和第二覆层50还包括掺杂剂。

此外，激活层40具有单量子阱(SQW)结构或多量子阱(MQW)结构。

作为实例，在氮化镓(GaN)化合物半导体中，缓冲层20由GaN形成，第一覆层30由具有n型掺杂剂(例如Si、Ge、Se或Te)的GaN形成，激活层40包括InGaN/GaN MQW或AlGaN/GaN MQW，且第二覆层50由具有p型掺杂剂(例如Mg、Zn、Ca、Sr或Be)的GaN形成。可以在激活层40之上或之下形成上引导层和下引导层。

可以在第一覆层30和第二导电焊盘90之间形成n型欧姆接触层(未图示)，且该n型欧姆接触层可以具有各种公知的结构，例如Ti和Al的顺序堆叠结构。

第二导电焊盘80可以具有Ni和Au的顺序堆叠结构或W/Au、Pt/Au、Pd/Au或Ag/Au的堆叠结构。

每层都可以使用公知的沉积法形成，例如电子束蒸发、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体激光沉积(PLD)、复式热蒸发器(dual-type thermaI evaporator)或溅射。

作为本发明实施例的特征的具有3维纹路形状图案的p欧姆接触层60包括至少两层堆叠结构，该堆叠结构包括第一导电材料层和位于第一导电材料层上的第二导电材料层，并通过使用牺牲层的剥离法构图第二导电材料层。在剥离法中，半导体层不会如常规干法刻蚀中那样被离子的撞击所破坏。第二导电材料层具有多个孔阵列。这些孔可以是圆形或矩形。通过能进行精细构图的扫描电子束或激光全息摄影对用作牺牲层的光致抗蚀剂曝光。此外，可以使用公知的印刷法构图牺牲层。光致抗蚀剂可以通过使用光干涉特性的激光全息摄影曝光从而具有预定图案。

欧姆接触层60可以具有20到1000nm的厚度，并可以由透明导电氧化物或透明导电氮化物形成。

透明导电氧化物可以包括至少一种金属氧化物，且该金属选自包括In、Sn、Zn、Ga、Ce、Cd、Mg、Be、Ag、Mo、V、Cu、Ir、Rh、Ru、W、Co、Ni、Mn、Al和镧系金属的组。

此外，透明导电氮化物可以包括氮化钛和氮化钽中至少一个。

可以通过将掺杂剂掺入透明导电氧化物或透明导电氮化物而提高欧姆接触层60的电学特性。掺杂剂可以是0.001到20wt％浓度的金属。

在形成欧姆接触层60的工艺中，在真空下或在气体氛围下在例如20到1000℃进行透明导电氧化物或透明导电氮化物的沉积。

在从室温到900℃温度范围内对通过沉积透明导电氧化物或透明导电氮化物而形成的欧姆接触层60进行10秒到3小时的热处理。该热处理在具有从氮、氩、氦、氧、氢和空气中选择的至少一种气体的氛围内或在真空下进行。

图2是根据本发明第二实施例制造的顶发射型氮化物基发光器件的剖面图。

参考图2，发光器件包括插入在欧姆接触层60和第二包覆半导体层50之间的金属薄膜层70以提高欧姆接触层60与第二覆层50之间的欧姆接触特性。

金属薄膜层70可以具有0.1到50nm的厚度。金属薄膜层70可以具有高电导率、高功函数，并由容易形成镓(Ga)基化合物的材料制成。例如，金属薄膜层70可以由选自包括Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Au、Ag、Cr、Rh、In、Sn、Mg、Zn、Be、Sr、Ba及其合金和固溶体的组中的材料构成。

由于金属薄膜层70具有高电导率，当接触上构图透明导电薄膜层例如欧姆接触层60时，金属薄膜层70提高电流分布，因此降低p型电极结构中的接触电阻率。

图3A到3F示出在例如第二覆层50的第二包覆半导体材料层上形成欧姆接触层60(导电薄膜层)的方法。

在形成欧姆接触层60之前，使用典型工艺在衬底上形成上述发光器件的规则堆叠结构，其包括缓冲层20、例如第一覆层30的第一包覆半导体层、激活层40和第二覆层50。

参考图3A，在第二覆层50上形成具有0.1到300nm厚度的第一透明导电材料层100。

参考图3B，使用例如旋涂机在第一导电材料层100上涂覆光致抗蚀剂到10nm至2μm范围的厚度，以形成牺牲层110。

参考图3C，光致抗蚀剂被预烘烤，然后被曝光。使用上述电子束曝光或激光全息曝光进行曝光。在曝光后，形成具有曝光区和未曝光区的潜像。

在本发明的实施例中，采用激光全息曝光。激光全息设备用于激光全息曝光。在激光全息曝光中，相应于希望图案的干涉图案照射到将被曝光的牺牲层110的部分。将激光照射几秒到几分钟以在牺牲层110上进行第一曝光，该结构被适当旋转0到90°，然后进行第二曝光。

参考图3D，使用蚀刻显影机进行显影以获得纳米尺寸的岛阵列110a，该岛阵列以预定尺寸和间距2维排列。在形成岛阵列110a之后，第一导电材料层100的上表面被分为由岛覆盖的区域和未被岛覆盖的区域。岛阵列110a的尺寸和周期可以被适当控制。当使用激光全息摄影时，岛阵列110a的尺寸和周期可以通过改变激光的波长或入射角而控制。

参考图3E，使用公知的沉积法例如电子束沉积、溅射或PLD在岛阵列110a上形成具有20到700nm厚度的第二导电材料层120。第二导电材料层120由上述透明导电氧化物或透明导电氮化物形成。

在沉积之后，第二导电材料层120立即被分为形成在牺牲层110的岛阵列110a上并将被除去的纳米尺寸部分和形成在第一导电材料层100上并将用第一导电材料层100形成欧姆接触层60的部分。

参考图3F，通过剥离工艺除去牺牲层110，其中使用溶剂以部分除去设置在岛阵列110a上的第二导电材料层120的部分，因此形成纳米尺寸的第二导电材料层120，具有井形的孔在第二导电材料层中排列成阵列。因此，在发光器件的第二覆层50上形成欧姆接触层60。当进行剥离时，可以进行超声波清除工艺或超声波喷覆工艺从而有效地除去光致抗蚀剂。

图4是用于根据本发明实施例的形成欧姆接触的激光全息摄像设备的示意图。

参考图4，由He-Cd激光设备产生的激光经过具有电开关和多个反射镜的激光传送通路被传送到扩束器。该激光被扩束器发散并被准直透镜准直。在准直透镜之后沿激光路径设置关于激光传播轴具有例如45°的预定倾斜角的反射体和支持件，以及支撑反射体和支持件的旋转台。激光穿过准直透镜并照射在反射体和晶片上。照射到反射体上的激光被反射体反射，然后照射到晶片上。因此，晶片被从准直透镜直接发射的第一激光以及从反射体间接发射的第二激光照射，使得在晶片上形成由第一激光和第二激光引起的干涉图案。形成干涉图案的光栅节距(∧)由照射到晶片上的第一激光与第二激光之间的角(θ)确定如下：

∧＝λ/(2sinθ) ......(1)

其中λ是激光波长。

可以使用激光全息设备在形成于晶片表面上的光致抗蚀剂上，即牺牲层上形成上述潜像。

在L.D.Siebert在Appl.Phys.Lett 11，326，1967中和G.Decker在Appl.Phys.Lett 20，490 1972中描述了激光全息设备。

图5A到5C是示出根据本发明实施例制造的发光设备的扫描电子显微镜(SEM)图像。

参考图5A，通过在第二覆层50上沉积ITO到30nm厚度作为第一导电材料层100、曝光用于形成牺牲层110的光致抗蚀剂层、使用随后的显影工艺显影牺牲层110从而形成具有岛阵列110a的牺牲层110，其中使用363nm的氩离子(Ar⁺)激光全息图将上述光致抗蚀剂层形成在第一导电层上。

牺牲层110中的每个岛110a具有200nm的直径和600nm的高度，且在岛110a之间存在750nm的间距。

当光栅节距(∧)是m*波长/4*n的倍数时，周期岛图案的影响最强，其中m是整数且n是岛的折射率。

随着m增加，共振效应降低。因此，考虑目前采用的400到500nm的波长和2.5的折射率范围，光栅节距(∧)的适当范围是从m＝1的至少40nm到m＝20的至多1000nm(1微米)。当m大于20时，该效应不显著。

图5B是在图5A所示的结构上已经沉积ITO到170nm厚度作为第二导电材料层120之后所得到的SEM图像。图5C是示出除去图5B的牺牲层之后即在进行剥离工艺之后的第二导电材料层120的SEM图像。参考图5C，通过采用牺牲层的剥离工艺在第二导电材料层120上形成以周期排列的具有井形的孔。

图6是示出使用根据本发明实施例的方法制造的蓝色发光器件的上欧姆接触层的SEM图像。参考图6，在蓝色InGaN/GaN MQW发光器件中，由ITO透明导电材料形成的欧姆接触层60形成在第二包覆半导体层例如第二覆层50的上部分上。在图6中，右边的部分是欧姆接触层60且左边的暗部分是n型电极。

图7是使用根据本发明实施例的方法制造的发光器件在20mA电流下电致发光(EL)强度与波长之间的关系图。该发光器件具有这样的结构，在图6所示的蓝色InGaN/GaN MQW发光器件中30nm厚度的第一ITO导电材料层100形成在第二覆层50上，然后具有170nm厚度的第二ITO导电材料层120通过使用上述全息平版印刷形成在第一导电材料层100上。

此外，作为参考样品，制造了分别具有200nm厚的未构图ITO电极结构和常规的Ni/Au欧姆电极结构的发光器件。具体地，为了提高第二覆层与ITO透明导电薄膜层之间的欧姆接触特性，在它们之间形成由Ag制成并具有1nm厚度的金属薄膜层70，如图2所示。在器件中形成电极结构之后，在空气氛围下在500℃进行2分钟的热处理。参考图7，根据本发明实施例的2维构图的透明导电欧姆电极结构显示了比未构图样品大21％的EL强度，以及比常规Ni/Au电极结构大54％的EL强度。具体地，根据本发明实施例2维电极构图的优点在于，由于存在薄的第一导电材料层和具有纳米尺寸孔的2维透明导电薄膜层，所以防止了第二覆层与欧姆电极结构之间的接触电阻率的增加。

图8是对于具有2维构图欧姆接触层的发光器件与没有2维构图欧姆接触层的发光器件的光输出功率与输入电流之间关系的图。参考图8，对于从20到100mA范围的所有输入电流，具有2维构图欧姆接触层的发光器件具有比没有2维构图欧姆接触层的发光器件更好的光输出功率。

图9A和9B是示出根据本发明实施例，在关于电极构图形成具有第二覆层、ITO层和空气层的结构中光折射和反射的示意图。图9A和9B示出了根据本发明实施例提高被2维构图即具有3维图案的欧姆接触层的光输出功率的原理。第二覆层、ITO透明导电薄膜层和空气层在450nm波长分别具有2.45、2.06和1.0的折射率。当由具有折射率为n1的媒质产生的光进入具有折射率为n2的另一媒质时，根据斯涅耳定律临界角等于sin^-1(n2/n1)。当光的入射角大于该临界角时，光被反射，且当光的入射角小于该临界角时，光被折射。例如，当在第二覆层中产生的光入射在ITO层上时，光的临界角是57°。参考图9A，在ITO层未构图的情形，当从第二覆层产生的光具有小于57°临界角的入射角时，光被折射到ITO层。然而，具有大于57°临界角的入射角的光被反射。同时，由于ITO层与空气层的折射率之间的差异，在ITO层与空气之间存在29°的另一临界角，因此，通过ITO层传送的光大部分被反射回ITO层，因此降低光出射效率。然而，参考图9B，如果根据本发明实施例，欧姆接触层的表面被2维构图，折射进ITO层的更多光沿着电极图案的侧面被传送到外部，因此降低折射回内部的光的比例，并增加光发射器件的光提取效率。

如上所述，在本发明中，不进行会破坏半导体材料的干法蚀刻，从而可以防止由于干法蚀刻对器件电学特性的破坏。具体地，本发明的方法可以保证制造具有优异的电学和光学特性的发光器件。

虽然参考其示范性实施例具体示出并描述了本发明，但本领域的技术人员应该理解的是，可以在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范畴内对其进行各种形式和细节的各种变化。

Claims

1、一种制造欧姆接触层的方法，该欧姆接触层用于发光器件并包括第一导电材料层和具有相应于岛的通孔的第二导电材料层，该方法包括：

在半导体层上形成第一导电材料层；

在所述第一导电材料层上形成包括多个纳米尺寸的岛的掩模层；

在所述第一导电材料层上和掩模层中的岛上形成第二导电材料层；和

使用溶剂通过剥离工艺去除所述岛上的第二导电材料部分和所述岛。

2、如权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二导电材料层由透明导电氧化物或透明导电氮化物形成。

3、如权利要求2所述的方法，其中所述透明导电氧化物包括至少一种金属氧化物，且所述金属选自包括In、Sn、Zn、Ga、Ce、Cd、Mg、Be、Ag、Mo、V、Cu、Ir、Rh、Ru、W、Co、Ni、Mn、Al和镧系金属的组。

4、如权利要求2所述的方法，其中所述透明导电氮化物是氮化钛或氮化钽。

5、如权利要求1所述的方法，还包括在形成第一导电材料层之前，在所述半导体层上形成金属薄膜层，其中所述第一导电材料层形成在所述金属薄膜层上。

6、如权利要求5所述的方法，其中所述金属薄膜层具有0.1到50nm的厚度。

7、如权利要求6所述的方法，其中所述金属薄膜层由选自包括Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Au、Ag、Cr、Rh、In、Sn、Mg、Zn、Be、Sr、Ba、及其合金和固溶体的组的材料形成。

8、如权利要求5所述的方法，其中所述金属薄膜层由选自包括Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Au、Ag、Cr、Rh、In、Sn、Mg、Zn、Be、Sr、Ba、及其合金和固溶体的组的材料形成。

9、如权利要求1所述的方法，其中所述形成掩膜层包括：

在所述第一导电材料层上涂覆光致抗蚀剂；

曝光所述光致抗蚀剂以在所述光致抗蚀剂中形成相应于所述岛的潜像；和

通过使用溶剂显影所述光致抗蚀剂在所述第一导电材料层上形成岛。

10、如权利要求9所述的方法，其中所述曝光光致抗蚀剂是通过使用激光干涉的激光全息术进行的。

11、如权利要求9所述的方法，其中所述光致抗蚀剂的曝光是通过电子束平版印刷进行的。

12、如权利要求1所述的方法，其中所述光致抗蚀剂的曝光是通过使用激光干涉的激光全息术进行的。

13、如权利要求1所述的方法，其中所述光致抗蚀剂的曝光是通过电子束平版印刷进行的。

14、一种制造欧姆接触层的方法，该欧姆接触层用于发光器件并包括第一导电材料层和具有相应于岛的通孔的第二导电材料层，该方法包括：

在衬底上形成包括第一包覆半导体层、有源层和第二包覆半导体层的堆叠结构；

在所述第二包覆半导体层上形成第一导电材料层；

在所述第一导电材料层上形成包括多个岛的掩模层；

在所述第一导电材料层上和掩模中的岛上形成第二导电材料层；和

使用溶剂通过剥离工艺去除在所述岛上的第二导电材料的部分和所述岛。

15、如权利要求14所述的方法，其中所述第一和第二导电材料层由透明导电氧化物或透明导电氮化物形成。

16、如权利要求15所述的方法，其中所述透明导电氧化物包括至少一种金属氧化物，且该金属选自包括In、Sn、Zn、Ga、Ce、Cd、Mg、Be、Ag、Mo、V、Cu、Ir、Rh、Ru、W、Co、Ni、Mn、Al和镧系金属的组。

17、如权利要求15所述的方法，其中所述透明导电氮化物是氮化钛或氮化钽。

18、如权利要求14所述的方法，还包括在形成所述第一导电材料层之前在半导体层上形成金属薄膜层，其中所述第一导电材料层形成在金属薄膜层上。

19、如权利要求18所述的方法，其中所述金属薄膜层具有0.1到50nm的厚度。

20、如权利要求19的方法，其中所述金属薄膜层由选自包括Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Au、Ag、Cr、Rh、In、Sn、Mg、Zn、Be、Sr、Ba、及其合金和固溶体的组的材料形成。

21、如权利要求18所述的方法，其中所述金属薄膜层由选自包括Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Au、Ag、Cr、Rh、In、Sn、Mg、Zn、Be、Sr、Ba、及其合金和固溶体的组的材料形成。

22、如权利要求14到21的任何一个所述的方法，所述形成掩模层包括：

在所述第一导电材料层上涂覆光致抗蚀剂；

通过使用溶剂显影所述光致抗蚀剂在所述第一导电材料层上形成所述岛。

23、如权利要求22所述的方法，其中所述曝光光致抗蚀剂是通过使用激光干涉的全息术进行的。

24、如权利要求22所述的方法，其中所述曝光光致抗蚀剂是通过电子束平版印刷进行的。

25、如权利要求14所述的方法，其中所述曝光光致抗蚀剂是通过使用激光干涉的全息术进行的。

26、如权利要求14所述的方法，其中所述曝光光致抗蚀剂是通过电子束平版印刷进行的。

27、如权利要求14所述的方法，其中所述第一导电材料层具有0.1到300nm的厚度，且所述第二导电材料层具有20到700nm的厚度。

28、如权利要求14所述的方法，其中所述第一导电材料和形成有通孔的第二导电材料形成电极，所述方法还包括：

在从室温到900℃的温度范围对所述电极进行10秒到3小时的热处理。

29、如权利要求28所述的方法，其中所述电极的热处理在包括氮、氩、氦、氧、氢和空气中的至少一种的气体氛围下或在真空下进行。