TWI387134B - 發光元件及其製造方法 - Google Patents

Description

發光元件及其製造方法

本發明是有關於一種發光元件及其製造方法，且特別是有關於一種具有單晶發光結構的發光元件及其製造方法。

請參照第1圖，其係繪示一般發光二極體元件之剖面圖。製作發光二極體元件100時，先提供單晶之基板102，其中基板102之材質例如為藍寶石。再利用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)技術或分子束磊晶(MBE)技術形成n型半導體層104覆蓋在基板102。

接著，同樣利用金屬有機化學氣相沉積技術或分子束磊晶技術形成p型半導體層106覆蓋在n型半導體層104上。再利用蒸鍍技術或濺鍍技術形成透明電極層108覆蓋在p型半導體層106上。接下來，利用微影與蝕刻製程移除部分之透明電極層108以及部分之p型半導體層106，直至暴露出部分之n型半導體層104為止。

此時，可利用蒸鍍沉積技術形成n型電極層110於暴露之n型半導體層104上，並形成p型電極層112於透明電極層108之一部分上，而完成發光二極體元件100之製作。

目前，高效率且高壽命的發光二極體元件，均需要以單晶基板成長磊晶的方式來加以製作。由於大面積之單晶基板的製作難度相當高，且目前大面積之磊晶技術仍有均勻性不佳之間題存在，造成良率不佳，而導致價格昂貴。因此，無法均勻地在大面積的基板或在矽晶片上成長高效率之無機 發光二極體元件，而大幅限制無機發光二極體元件之功能和使用範圍。

本發明之目的就是在提供一種發光元件，其具有單晶微奈米線發光結構，因此發光元件具有高發光效率。

本發明之另一目的是在提供一種發光元件之製造方法，其可在非單晶基板上成長單晶微奈米線發光結構，因此可降低製程成本，順利製作出高發光效率之發光二極體或雷射發光元件。

根據本發明之上述目的，提出一種發光元件，至少包括：一基板；至少一單晶發光結構設置在基板之一表面上，其中單晶發光結構至少包括一第一電性半導體層以及一第二電性半導體層包覆在第一電性半導體層之外側，且第一電性半導體層與第二電性半導體層之電性不同；以及一第一電極層設置在單晶發光結構上。

依照本發明一較佳實施例，上述之發光元件更至少包括一第二電極層設置在基板之表面與單晶發光結構之間。

根據本發明之目的，提出一種發光元件之製造方法，至少包括：提供一基板；形成至少一單晶發光結構於基板之一表面上，其中單晶發光結構至少包括一第一電性半導體層以及一第二電性半導體層包覆在第一電性半導體層之外側，且第一電性半導體層與第二電性半導體層之電性不同；以及形成一第一電極層於單晶發光結構上。

依照本發明一較佳實施例，於提供基板之步驟與形成單 晶發光結構之步驟之間，上述發光元件之製造方法更至少包括形成一中間層在基板之表面上。此外，上述形成單晶發光結構之步驟至少包括成長第一電性半導體層於中間層上、以及成長第二電性半導體層包覆住第一電性半導體層。

本發明揭露一種發光元件及其製造方法。為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述並配合第2A圖至第6圖之圖式。

請參照第2A圖至第2D圖，其係繪示依照本發明第一較佳實施例的一種發光元件之製程剖面圖。在一示範實施例中，製作發光元件218(請先參照第2D圖)時，先提供基板200，基板200之材料可採用導電材料或不導電材料，其中基板200可採用之導電材料可例如為高摻雜之矽或多晶矽(Polysilicon)、碳化矽(SiC)、不鏽鋼或金屬，而基板200可採用之不導電材料可例如為玻璃、矽或多晶矽、氧化鋁(Al₂ O₃ )或陶瓷。在一實施例中，當基板200之材料為不導電材質時，可利用例如濺鍍沉積、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、或高溫爐管等技術形成電極層204覆蓋在基板200之表面202上。在另一實施例中，當基板200之材料為導電材質時，電極層204則可選擇性地形成或不形成在基板200之表面202上。電極層204之材質可例如為透明導電材料，例如氧化鋼錫(ITO)，或者為金屬或高摻雜之半導體材料。接下來，可利用例如金屬觸媒法來成長單晶發光結構212(請先參照第2B圖)。進行金屬觸媒製程時，先 形成金屬觸媒點206於基板200之表面202上；或者在電極層204存在時，形成金屬觸媒點206於電極層204上，如第2A圖所示。金屬觸媒點206之材料可例如為金或鎳等能夠與第一電性半導體形成共融相之金屬。

在本示範實施例中，待金屬觸媒點206形成後，以金屬觸媒點206為基礎成長第一電性半導體層208於基板200表面202上方之電極層204上，接下來成長第二電性半導體層210包覆在第一電性半導體層208之外側表面上，而在電極層204上完成單晶發光結構212，如第2B圖所示。其中，第一電性半導體層208與第二電性半導體層210之電性不同。例如，當第一電性半導體層208為n型時，第二電性半導體層210為p型；而當第一電性半導體層208為p型時，第二電性半導體層210為n型。在一些實施例中，單晶發光結構212之尺寸可為微米級或奈米級尺寸。利用金屬觸媒技術在金屬觸媒點206上成長第一電性半導體層208時，可利用第一電性半導體層208之晶體內聚力的作用，順利形成具單晶之第一電性半導體層208。另一方面，由於第二電性半導體層210係磊晶成長於單晶之第一電性半導體層208上，因此所形成之第二電性半導體層210也同樣為單晶。第一電性半導體層208與第二電性半導體層210之材料可例如為Ⅲ－Ⅴ族化合物半導體、或Ⅱ－Ⅵ族化合物半導體。在一些實施例中，第一電性半導體層208與第二電性半導體層210之材料可例如為氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁銦鎵(AlInGaN)、砷化鎵(GaAs)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、砷化銦鎵(InGaAs)、砷 化鋁鎵銦(AlInGaAs)、砷磷化鎵(GaAsP)、砷磷化鋁鎵(AlGaAsP)、磷化鋁鎵(AlGaP)、磷化銦鎵(InGaP)、磷化鋁鎵銦(AlInGaP)、硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)、或氧化鋅(ZnO)。

完成單晶發光結構212之製作後，利用例如化學氣相沉積或高溫爐管等技術形成絕緣層214於基板200上方之電極層204上，並使絕緣層214環繞在每個單晶發光結構212之外側面上，如第2C圖所示。其中，絕緣層214之材料可例如為氧化鋁或二氧化矽。接著，利用例如濺鍍沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、或高溫爐管等技術形成電極層216覆蓋在絕緣層214與單晶發光結構212上，以使電極層216與單晶發光結構212之第二電性半導體層210電性接觸，如第2D圖所示。其中，電極層216之材料可為透明導電材料，例如氧化銦錫(ITO)、摻鎵之氧化鋅(GZO)、摻鋁之氧化鋅(AZO)、摻銦之氧化鋅(IZO)、或金屬。然後，即可利用切割技術分開每個單晶發光結構212，而完成發光元件218之製作。

在本示範實施例中，發光元件218主要包括基板200、位於基板200上之電極層204、位於電極層204上之單晶發光結構212、環設在單晶發光結構212外側面之絕緣層214、以及覆蓋在單晶發光結構212與絕緣層214上的電極層216。由於在通入電流的情況下，電子與電洞會在第一電性半導體層208與第二電性半導體層210之接觸介面結合而發光，因此在一實施例中，發光元件218可為發光二極體元件。在另一實施例中，由於光會沿著單晶發光結構212之軸 向形成波導，而可產生共振，進而可產生雷射光，因此當單晶發光結構212之長度至少大於一個光的波長時，發光元件218可作為雷射發光元件。

在一些實施例中，發光元件可不包括絕緣層。請參照第3圖，其係繪示依照本發明第二較佳實施例的一種發光元件之剖面示意圖。在本示範實施例中，於單晶發光結構212形成於基板200上方之電極層204上之後，可直接利用例如斜向鍍膜技術、高壓鍍膜技術或直接接合電極之技術，形成電極層220於單晶發光結構212之第二電性半導體層210上，並使此電極層220僅覆蓋在單晶發光結構212之上部且不與下方之電極層204接觸。因此，發光元件222主要僅包括基板200、位於基板200上之電極層204、位於電極層204上之單晶發光結構212、以及覆蓋在單晶發光結構212上的電極層220。

本發明之發光元件的絕緣層亦可有不同設置方式。請參照第4A圖與第4B圖，其係繪示依照本發明第三較佳實施例的一種發光元件之製程剖面圖。在本示範實施例中，在基板200之表面202上形成電極層204後，先形成絕緣層228於電極層204表面之一部分上，其中絕緣層228較佳為環狀結構。絕緣層228之材料可例如為氧化鋁或二氧化矽。接著，可如同上述之第一實施例，利用例如金屬觸媒法先於環狀之絕緣層228內之電極層204上成長第一電性半導體層208，其中絕緣層228環繞住第一電性半導體層208之下部的外側面。再成長第二電性半導體層210a包覆在第一電性半導體層208之外側表面上，且第二電性半導體層210a位 於絕緣層228之一部分上，而完成單晶發光結構212a之製作，如第4A圖所示。在本示範實施例中，第二電性半導體層210a之性質及材料與上述實施例之第二電性半導層210相同。

接著，利用例如濺鍍沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、或高溫爐管等技術形成電極層224覆蓋在絕緣層228與單晶發光結構212a上，以使電極層224與單晶發光結構212a之第二電性半導體層210a電性接觸，如第4B圖所示。其中，電極層224之材料可為透明導電材料，例如氧化銦錫、摻鎵之氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻銦之氧化鋅、或金屬。然後，即可利用切割技術分開每個單晶發光結構212a，而完成發光元件226之製作。

請參照第5A圖至第5C圖，其係繪示依照本發明第四較佳實施例的一種發光元件之製程剖面圖。在一示範實施例中，製作發光元件318(請先參照第5C圖)時，先提供基板300，基板300之材料可採用導電材料或不導電材料，其中基板300可採用之導電材料可例如為高摻雜之矽或多晶矽、碳化矽、不鏽鋼或金屬，而基板300可採用之不導電材料可例如為玻璃、矽或多晶矽、氧化鋁或陶瓷。在一實施例中，當基板300之材料為不導電材質時，可利用例如濺鍍沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、或高溫爐管等技術形成電極層304覆蓋在基板300之表面302上。在另一實施例中，當基板300之材料為導電材質時，電極層304則可選擇性地形成或不形成。其中，電極層304之材質可例如為透明導電材料，例如氧化銦錫，或者為金屬或高摻雜之半導體材 料。

在第5A圖之圖示實施例中，形成中間層306覆蓋基板300表面302上方之電極層304上，其中此中間層306之材料可例如為氮化鋁或氧化鋅系列材料，而氧化鋅系列材料可選自於由氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻鎵之氧化鋅以及摻銦之氧化鋅所組成之族群。接下來，成長第一電性半導體層308於中間層306上，再成長第二電性半導體層310包覆在第一電性半導體層308之外側表面上，而在中間層306上完成單晶發光結構312的製作，如第5A圖所示。其中，第一電性半導體層308與第二電性半導體層310之電性不同。在一些實施例中，單晶發光結構312之尺寸可為微米級或奈米級尺寸。由於中間層306之材料具有C軸(0002)方向的優勢取向(Preferred Orientation)特性，因而有助於單晶柱的成長。因此，在中間層306上成長第一電性半導體層308時，可順利形成具單晶之第一電性半導體層308。另一方面，由於第二電性半導體層310係磊晶成長於單晶之第一電性半導體層308上，因此所形成之第二電性半導體層310也同樣為單晶。第一電性半導體層308與第二電性半導體層310之材料可為Ⅲ－Ⅴ族化合物半導體、或Ⅱ－Ⅵ族化合物半導體，例如氮化鎵、氣化銦、氮化鋁、氣化鋁鎵、氮化銦鎵、氮化鋁銦鎵、砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅、或氧化鋅。

完成單晶發光結構312後，利用例如化學氣相沉積或高溫爐管等技術形成絕緣層314於中間層306上，並使絕緣層 314環繞在每個單晶發光結構312之外側面上，如第5B圖所示。其中，絕緣層314之材料可例如為氧化鋁或二氧化矽。隨後，利用例如濺鍍沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、或高溫爐管等技術形成電極層316覆蓋在絕緣層314與單晶發光結構312上，以使電極層316與單晶發光結構312之第二電性半導體層310電性接觸，如第5C圖所示。其中，電極層316之材料可為透明導電材料，例如氧化銦錫、摻鎵之氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻銦之氧化鋅或金屬。然後，即可利用切割技術分開每個單晶發光結構312，而完成發光元件318之製作。

在本示範實施例中，發光元件318主要包括基板300、位於基板300上之電極層304、位於電極層304上之中間層306、位於中間層306上之單晶發光結構312、環設在單晶發光結構312外側面之絕緣層314、以及覆蓋在單晶發光結構312與絕緣層314上的電極層316。此發光元件318可為發光二極體元件或雷射發光元件。

在另一些實施例中，上述第四較佳實施例的中間層306亦可應用在第4B圖所示之第三較佳實施例的發光元件226中，其中如同第四較佳實施例之中間層306可覆蓋在第三較佳實施例之發光元件226的電極層204之上，且位於單晶發光結構212a與絕緣層228之下方，亦即單晶發光結構212a與絕緣層228係設置在中間層306上。

本發明之發光元件的單晶發光結構可依據產品需求而進行其他變化。請參照第6圖，其係繪示依照本發明第五較佳實施例的一種發光元件之剖面示意圖。本示範實施例之發 光元件322與第四示範實施例之發光元件318的差異在於，發光元件322之單晶發光結構312a除了第一電性半導體層308與第二電性半導體層310外，更包括有發光層320夾設在第一電性半導體層308與第二電性半導體層310之間，如第6圖所示。製作單晶發光結構312a時，可先於中間層306上成長第一電性半導體層308，接著成長發光層320包覆在第一電性半導體層308之外側表面上，而後再成長第二電性半導體層310包覆在發光層320之外側表面上，因此發光層320係夾設在第一電性半導體層308與第二電性半導體層310之間。成長發光層320時，可利用改變製程參數的方式，使發光層320具有數層互相包覆堆疊之材料層，並使發光層320具有量子井結構或超晶格結構，以進一步提升發光元件322之發光效率。

在一些實施例中，上述第五較佳實施例之具有發光層320的單晶發光結構312a亦可取代前述實施例中僅具有二層半導體材料層之單晶發光結構，例如前述之第一較佳實施例與第二較佳實施例之單晶發光結構212、第三較佳實施例之單晶發光結構212a與第四較佳實施例之單晶結構312等等。

在另一些實施例中，上述第三較佳實施例的絕緣層228亦可應用在第6圖所示之第五較佳實施例的發光元件322中，其中如同第三較佳實施例之絕緣層228可設置在發光元件322之中間層306上且環繞住第一電性半導體層308之下部的外側面，而依序包覆在第一電性半導體層308之外側的發光層320與第二電性半導體層310則位於絕緣層228之一 部分上，如同第三較佳實施例之發光元件226之第二電性半導體層210a位於部分之絕緣層228上一般。

由上述本發明之實施例可知，本發明具有下列之一優點就是因為本發明之發光元件具有單晶微奈米線發光結構，因此發光元件具有高發光效率。

由上述本發明之實施例可知，本發明之另一優點就是因為本發明之發光元件之製造方法可在非單晶基板上成長單晶微奈米線發光結構，因此可降低製程成本，順利製作出高發光效率之發光二極體或雷射發光元件。

雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧發光二極體元件

102‧‧‧基板

104‧‧‧n型半導體層

106‧‧‧p型半導體層

108‧‧‧透明電極層

110‧‧‧n型電極層

112‧‧‧p型電極層

200‧‧‧基板

202‧‧‧表面

204‧‧‧電極層

206‧‧‧金屬觸媒點

208‧‧‧第一電性半導體層

210‧‧‧第二電性半導體層

210a‧‧‧第二電性半導體層

212‧‧‧單晶發光結構

212a‧‧‧單晶發光結構

214‧‧‧絕緣層

216‧‧‧電極層

218‧‧‧發光元件

220‧‧‧電極層

222‧‧‧發光元件

224‧‧‧電極層

226‧‧‧發光元件

228‧‧‧絕緣層

300‧‧‧基板

302‧‧‧表面

304‧‧‧電極層

306‧‧‧中間層

308‧‧‧第一電性半導體層

310‧‧‧第二電性半導體層

312‧‧‧單晶發光結構

312a‧‧‧單晶發光結構

314‧‧‧絕緣層

316‧‧‧電極層

318‧‧‧發光元件

320‧‧‧發光層

322‧‧‧發光元件

第1圖係繪示一般發光二極體元件之剖面圖。

第2A圖至第2D圖係繪示依照本發明第一較佳實施例的一種發光元件之製程剖面圖。

第3圖係繪示依照本發明第二較佳實施例的一種發光元件之剖面示意圖。

第4A圖與第4B圖係繪示依照本發明第三較佳實施例的一種發光元件之製程剖面圖。

第5A圖至第5C圖係繪示依照本發明第四較佳實施例的一種發光元件之製程剖面圖。

第6圖係繪示依照本發明第五較佳實施例的一種發光 元件之剖面示意圖。

200‧‧‧基板

202‧‧‧表面

204‧‧‧電極層

208‧‧‧第一電性半導體層

210a‧‧‧第二電性半導體層

212a‧‧‧單晶發光結構

224‧‧‧電極層

226‧‧‧發光元件

228‧‧‧絕緣層

Claims (89)

1. 一種發光元件，至少包括：一基板；至少一單晶發光結構，設置在該基板之一表面上，其中該單晶發光結構至少包括一第一電性半導體層以及一第二電性半導體層包覆在該第一電性半導體層之外側，且該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之電性不同；以及一第一電極層，設置在該單晶發光結構上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更至少包括一第二電極層設置在該基板之該表面與該單晶發光結構之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中該基板之材料為玻璃、矽或多晶矽、氧化鋁或陶瓷。
4. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中該第二電極層之材料為氧化銦錫、金屬或高摻雜之半導體材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該基板之材料為高摻雜之矽或多晶矽、碳化矽、不鏽鋼或金 屬。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更至少包括一中間層設置在該基板之該表面與該單晶發光結構之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該第一電性半導體層之下部的外側上，且該第二電性半導體層位於該絕緣層之一部分上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光元件，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
9. 如申請專利範圍第6項所述之發光元件，其中該中間層之材料為氮化鋁或一氧化鋅系列材料，且該氧化鋅系列材料係選自於由氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻鎵之氧化鋅以及摻銦之氧化鋅所組成之一族群。
10. 如申請專利範圍第6項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該單晶發光結構之外側上，且介於該第一電極層與該中間層之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之發光元件，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
12. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該第一電極層之材料為氧化銦錫、摻鎵之氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻銦之氧化鋅、或金屬。
13. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該單晶發光結構之外側上，且介於該第一電極層與該基板之該表面之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述之發光元件，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
15. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該第一電性半導體層之下部的外側上，且該第二電性半導體層位於該絕緣層之一部分上。
16. 如申請專利範圍第15項所述之發光元件，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
17. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該單晶發光結構更至少包括一發光層，夾設在該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之間。
18. 如申請專利範圍第17項所述之發光元件，其中 該發光層為一量子井結構或一超晶格結構。
19. 如申請專利範圍第17項所述之發光元件，更至少包括一中間層設置在該基板之該表面與該單晶發光結構之間。
20. 如申請專利範圍第19項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該第一電性半導體層之下部的外側上，且該發光層與該第二電性半導體層位於該絕緣層之一部分上。
21. 如申請專利範圍第20項所述之發光元件，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
22. 如申請專利範圍第19項所述之發光元件，其中該中間層之材料為氮化鋁或一氧化鋅系列材料，且該氧化鋅系列材料係選自於由氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻鎵之氧化鋅以及摻銦之氧化鋅所組成之一族群。
23. 如申請專利範圍第19項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該單晶發光結構之外側上，且介於該第一電極層與該中間層之間。
24. 如申請專利範圍第23項所述之發光元件，其中 該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
25. 如申請專利範圍第17項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該第一電性半導體層之下部的外側上，且該發光層與該第二電性半導體層位於該絕緣層之一部分上。
26. 如申請專利範圍第25項所述之發光元件，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
27. 如申請專利範圍第17項所述之發光元件，更至少包括一絕緣層環設在該單晶發光結構之外側上，且介於該第一電極層與該中間層之間。
28. 如申請專利範圍第27項所述之發光元件，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
29. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之材料為Ⅲ－Ⅴ族化合物半導體、或Ⅱ－Ⅵ族化合物半導體。
30. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之材料為氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化鋁鎵、氮化銦鎵、氮化鋁銦鎵、 砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅、或氧化鋅。
31. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該發光元件為一發光二極體元件或一雷射發光元件。
32. 一種發光元件之製造方法，至少包括：提供一基板；形成至少一單晶發光結構於該基板之一表面上，其中該單晶發光結構至少包括一第一電性半導體層以及一第二電性半導體層包覆在該第一電性半導體層之外側，且該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之電性不同；以及形成一第一電極層於該單晶發光結構上。
33. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，於提供該基板之步驟與形成該單晶發光結構之步驟之間，更至少包括形成一第二電極層於該基板之該表面上。
34. 如申請專利範圍第33項所述之發光元件之製造方法，其中該基板之材料為玻璃、矽或多晶矽、氧化鋁或陶瓷。
35. 如申請專利範圍第33項所述之發光元件之製造方法，其中該第二電極層之材料為氧化銦錫、金屬或高摻雜之半導體材料。
36. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該基板之該表面上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該基板之該表面上；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層。
37. 如申請專利範圍第36項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
38. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中該基板之材料為高摻雜之矽或多晶矽、碳化矽、不鏽鋼或金屬。
39. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，於提供該基板之步驟與形成該單晶發光結構之步驟之間，更至少包括形成一中間層在該基板之該表面上。
40. 如申請專利範圍第39項所述之發光元件之製造方法，其中該中間層之材料為氮化鋁或一氧化鋅系列材料，且該氧化鋅系列材料係選自於由氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻鎵之氧化鋅以及摻銦之氧化鋅所組成之一族群。
41. 如申請專利範圍第39項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：成長該第一電性半導體層於該中間層上；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層。
42. 如申請專利範圍第39項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該中間層上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該中間層上；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層。
43. 如申請專利範圍第42項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
44. 如申請專利範圍第39項所述之發光元件之製造方法，於形成該中間層之步驟與形成該單晶發光結構之步 驟之間，更至少包括形成一絕緣層於該中間層的一部分上。
45. 如申請專利範圍第44項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：成長該第一電性半導體層於該中間層之另一部分上，其中該絕緣層環繞在該第一電性半導體層之下部的外側；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層，其中該第二電性半導體層位於該絕緣層上。
46. 如申請專利範圍第44項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該中間層上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該中間層之另一部分上，其中該絕緣層環繞在該第一電性半導體層之下部的外側；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層，其中該第二電性半導體層位於該絕緣層上。
47. 如申請專利範圍第46項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
48. 如申請專利範圍第44項所述之發光元件之製造 方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成該第一電性半導體層於該中間層之另一部分上，其中該絕緣層環繞在該第一電性半導體層之下部的外側；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上，其中該發光層位於該絕緣層上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上，其中該第二電性半導體層位於該絕緣層上。
49. 如申請專利範圍第48項所述之發光元件之製造方法，其中該發光層為一量子井結構或一超晶格結構。
50. 如申請專利範圍第48項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該中間層上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該中間層之另一部分上，其中該絕緣層環繞在該第一電性半導體層之下部的外側；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上，其中該發光層位於該絕緣層上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上，其中該第二電性半導體層位於該絕緣層上。
51. 如申請專利範圍第50項所述之發光元件之製造 方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
52. 如申請專利範圍第44項所述之發光元件之製造方法，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
53. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，於提供該基板之步驟與形成該單晶發光結構之步驟之間，更至少包括形成一絕緣層於該基板之該表面的一部分上。
54. 如申請專利範圍第53項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：成長該第一電性半導體層於該基板之該表面的另一部分上，其中該絕緣層環繞在該第一電性半導體層之下部的外側；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層，其中該第二電性半導體層位於該絕緣層上。
55. 如申請專利範圍第54項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該基板之該表面上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該基板之該表面上；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體 層。
56. 如申請專利範圍第55項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
57. 如申請專利範圍第54項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該基板之該表面上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該基板之該表面的另一部分上，其中該絕緣層環繞在該第一電性半導體層之下部的外側；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上，其中該發光層位於該絕緣層上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上，其中該第二電性半導體層位於該絕緣層上。
58. 如申請專利範圍第57項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
59. 如申請專利範圍第54項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成該第一電性半導體層於該基板之該表面的另一部分上，其中該絕緣層環繞在該第一電性半導體層之下部的外側； 形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上，其中該發光層位於該絕緣層上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上，其中該第二電性半導體層位於該絕緣層上。
60. 如申請專利範圍第53項所述之發光元件之製造方法，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
61. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，於形成該單晶發光結構之步驟與形成該第一電極層之步驟之間，更至少包括形成一絕緣層環設在該單晶發光結構之外側上。
62. 如申請專利範圍第61項所述之發光元件之製造方法，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
63. 如申請專利範圍第61項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該基板之該表面上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該基板之該表面上；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層。
64. 如申請專利範圍第63項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
65. 如申請專利範圍第61項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該基板之該表面上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該基板之該表面上；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上。
66. 如申請專利範圍第65項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
67. 如申請專利範圍第61項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成該第一電性半導體層於該基板之該表面上；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上。
68. 如申請專利範圍第67項所述之發光元件之製造方法，於提供該基板之步驟與形成該單晶發光結構之步驟 之間，更至少包括形成一中間層在該基板之該表面上，且該單晶發光結構形成於該中間層上。
69. 如申請專利範圍第68項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該中間層上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該中間層上；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上。
70. 如申請專利範圍第69項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
71. 如申請專利範圍第61項所述之發光元件之製造方法，於提供該基板之步驟與形成該單晶發光結構之步驟之間，更至少包括形成一中間層在該基板之該表面上，且該單晶發光結構形成於該中間層上。
72. 如申請專利範圍第71項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該中間層上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於 該中間層上；以及成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層。
73. 如申請專利範圍第72項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
74. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成該第一電性半導體層於該基板之該表面上；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上。
75. 如申請專利範圍第74項所述之發光元件之製造方法，其中該發光層為一量子井結構或一超晶格結構。
76. 如申請專利範圍第74項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該基板之該表面上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該基板之該表面上；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上；以及 成長該第二電性半導體層包覆住該第一電性半導體層。
77. 如申請專利範圍第76項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
78. 如申請專利範圍第74項所述之發光元件之製造方法，於提供該基板之步驟與形成該單晶發光結構之步驟之間，更至少包括形成一中間層在該基板之該表面上，且該單晶發光結構形成於該中間層上。
79. 如申請專利範圍第78項所述之發光元件之製造方法，其中形成該單晶發光結構之步驟至少包括：形成至少一金屬觸媒點於該中間層上；以該金屬觸媒點為基礎成長該第一電性半導體層於該中間層上；形成一發光層包覆在該第一電性半導體層之外側上；以及形成該第二電性半導體層包覆在該發光層之外側上。
80. 如申請專利範圍第79項所述之發光元件之製造方法，其中該金屬觸媒點之材料為金或鎳。
81. 如申請專利範圍第78項所述之發光元件之製造 方法，於提供該基板之步驟與形成該單晶發光結構之步驟之間，更至少包括形成一絕緣層該基板之該表面的一部分上，其中該第一電性半導體層係成長於該基板之該表面的另一部分上，且該發光層與該第二電性半導體層係位於該絕緣層之一部分上。
82. 如申請專利範圍第81項所述之發光元件之製造方法，其中該絕緣層之材料為氧化鋁或二氧化矽。
83. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中該第一電極層之材料為氧化銦錫、摻鎵之氧化鋅、摻鋁之氧化鋅、摻銦之氧化鋅、或金屬。
84. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中形成該第一電極層之步驟係利用一斜向鍍膜技術。
85. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中形成該第一電極層之步驟係利用一高壓鍍膜技術。
86. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中形成該第一電極層之步驟係利用一直接接合技術。
87. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之材料為Ⅲ－Ⅴ族化合物半導體、或Ⅱ－Ⅵ族化合物半導體。
88. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中該第一電性半導體層與該第二電性半導體層之材料為氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化鋁鎵、氮化銦鎵、氮化鋁銦鎵、砷化鎵、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、砷化鋁鎵銦、砷磷化鎵、砷磷化鋁鎵、磷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化鋁鎵銦、硫化鋅、硒化鋅、或氧化鋅。
89. 如申請專利範圍第32項所述之發光元件之製造方法，其中該發光元件為一發光二極體元件或一雷射發光元件。