具有光电池的半导体结构及其制造方法技术

一种具有光电池的半导体结构及其制造方法。半导体结构包括光电池及半导体元件。光电池包括相对配置的第一载体与第二载体、第一导电孔、第二导电孔及数个电池单元。第一导电孔及第二导电孔形成于第一载体与第二载体之一中。电池单元形成于第一载体与第二载体之间。半导体元件通过第一导电孔及第二导电孔电性连接于电池单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种半导体结构及其制造方法，且特别是有关于一种。
技术介绍
光电池(或称太阳能电池)是一种利用光直接发电的光电半导体薄片。光电池只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。其中一种染料敏化太阳电池(Dye-sensitized solar cell, DSSC)是最近被开发出来的崭新太阳电池。染料敏化太阳电池通常以导线自染料敏化太阳电池往外连接于外部电器元件。然而，由于导线具有一定长度，故增加了染料敏化太阳电池与外部电器元件之间的阻抗。
技术实现思路
本专利技术有关于一种半导体结构，其光电池与半导体元件之间的距离短，可降低阻抗值。根据本专利技术，提出一种半导体结构。半导体结构包括一光电池及一半导体元件。光电池包括相对配置的一第一载体与一第二载体、一第一导电孔、一第二导电孔及数个电池单元。第一导电孔及第二导电孔形成于第一载体与第二载体之一中。电池单元形成于第一载体与第二载体之间。半导体元件通过第一导电孔及第二导电孔电性连接于电池单元。根据本专利技术，提出一种半导体结构的制造方法。半导体结构的制造方法包括以下步骤。形成数个第一电极与数个第二电极于一第一载体及一第二载体上，其中，一光敏染料形成于该些第一电极中；形成数个隔离件于第一载体与第二载体之间，其中各隔离件围绕对应的第一电极或对应的第二电极；填充一电解液于各隔离件内；对接第一载体与第二载体，其中各第一电极与对应的第二电极相对配置，且隔离件隔离第一载体与第二载体；形成一第一导电孔及一第二导电孔于第一载体与第二载体之一中；以及，设置一半导体元件电性连接于第一导电孔及第二导电孔。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下附图说明图IA绘示依照本专利技术一实施例的半导体结构的局部剖视图。图IB绘示图IA的半导体结构的分解图。图2绘示依照本专利技术另一实施例的半导体结构的局部剖视图。图3绘示依照本专利技术另一实施例的半导体结构的分解图。主要元件符号说明100、200、300 半导体结构110 光电池111 第一载体lllu、112u 第一面lllb、112b 第二面1111第--基板1112第--导电膜1112，第一子导电膜1112”第二子导电膜1122，第三子导电膜1122”:第四子导电膜1113延伸部112 第二载体1121A-Ap — 弟-二基板1122A-Ap — 弟-二导电膜113 第一导电孔114 第二导电孔115 电池单元1151第--电极1152A-Ap — 弟-二电极1153光售欧染料1154隔离件1155电解液120 半导体元件121 电性接点P 电性路径具体实施方式请参照图1A，其绘示依照本专利技术一实施例的半导体结构的局部剖视图。半导体结构100包括光电池110及半导体元件120。光电池110电性连接于半导体元件120，光电池110可作为半导体元件120的电源，使半导体结构100成为一自供电的半导体结构。半导体元件120可以是各种芯片或各种型式的封装件，例如，半导体元件120可为堆迭封装(package on package)、平面相邻封装(side by side package)或堆迭芯片封装 (stacked die package)。光电池110包括相对配置的第一载体111与第二载体112、第一导电孔113、第二导电孔114及数个电池单元115。第一载体111包括第一基板1111及第一导电膜1112。第一基板1111可由塑胶材料或玻璃制程。其中，塑胶材料可选自于由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、三醋酸甘油酯(TAC)、聚氯乙烯(PVC)及其组合所构成的群组。此外，第一基板1111具有相对的第一面Illu与第二面111b。第一导电膜1112形成于第一基板1111的第一面Illu上。第一导电膜1112包括第一子导电膜1112’及第二子导电膜1112”(绘示于图1B)，其中，单个第一子导电膜1112’ 对应单个电池单元115的区域，而单个第二子导电膜1112”(绘示于图1B)连接相邻二电池单元115，以串联相邻二电池单元115。第一导电膜1112例如是透明导电的氧化物(transparent conducting oxide, TC0)，其材质可选自于由石墨烯(grapheme)、铟锡氧化物(ΙΤ0)、氟锡氧化物(FTO)、 ZnO-Ga2O3^ ZnO-Al2O3^ SnO2-Sb2O3 及其组合所构成的群组。第二载体112包括第二基板1121及第二导电膜1122。第二基板1121具有相对的第一面112u与第二面112b。第二导电膜1122形成于第二基板1121的第一面112u上。此外，第二基板1121的材质可相似于第一基板1111，容此不再赘述。第二导电膜1122包括至少一第三子导电膜1122”，第三子导电膜1122”连接相邻二电池单元115，以串联相邻二电池单元115。第二导电膜1122的材质可相似于第一导电膜1112，容此不再赘述。第一导电孔113及第二导电孔114皆形成于第一载体111中。第一导电孔113及第二导电孔114从第一基板1111的第二面Illb贯穿至第一面lllu，使第一导电孔113及第二导电孔114电性连接于第一导电膜1112。第一导电孔113及第二导电孔114于基板内部延伸而连接至半导体元件120。相较于传统延伸于基板外部的导线，第一导电孔113及第二导电孔114的长度较短，使电池单元115与半导体元件120之间的阻抗较小。本实施例中，第一导电孔113及第二导电孔114 的长度约等于第一基板1111的厚度，在此最短垂直长度下，可大幅减少电池单元115与半导体元件120之间的阻抗。另一实施例中，第一导电孔113及第二导电孔114可倾斜地延伸，在此设计下，第一导电孔113及第二导电孔114的长度大于第一基板1111的厚度。第一导电孔113及第二导电孔114相邻配置，例如，第一导电孔113与第二导电孔 114的位置分别对应于相邻的二电池单元115。如此一来，半导体元件120的二电性接点 121的间距可以设计得甚短，进而减小半导体元件120的尺寸，然此非用以限制本实施例。 当第一导电孔113及第二导电孔114非相邻配置时(例如分别连接第一导电孔113与第二导电孔114的二电池单元115非相邻配置)，只要半导体元件120的二电性接点121的间距经过适当设计，则半导体元件120的电性接点121仍可连接于第一导电孔113及第二导电孔 114。电池单元115形成于第一载体111与第二载体112之间。电池单元115通过第一导电膜1112与第二导电膜1122进行串联，以增加光电池110的输出电压。电池单元115包括相对配置的第一电极1151与第二电极1152、光敏染料1153、隔离件IlM及电解液1155。第一电极1151可使用纳米级大小的二氧化钛(TiO2)粉末制成，二氧化钛比其它半导体氧化物效率还要高，且蕴藏量丰富成本较低，然本专利技术实施例的第一电极1151并不限于使用二氧化钛。第二电极1152的材例如是惰性金属，其材质可选自由金、钼及其组合所构成的群光敏染料1153形成于第一电极1151中。光敏染料1153中的价电层电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊洋，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：