일반기술

양자섬을 이용한 광 감지 소자의 구현방법과 광 감지 소자 및 그에 따른 제조방법

본 발명은 양자섬(Quantum dot)을 이용한 광 감지소자의 구현시 별도의 부대장비 없이 광 감지소자면에 대해 수직으로 입사되는 빛을 효율적으로 감지할 수 있으며 상온에서도 동작 가능하도록 하기 위한 양자섬을 이용한 광감지 디바이스의 구현방법과 광감지소자 및 그에 따른 제조방법에 관한 것으로 특히, 이종의 물질간 접합이나 불순물 첨가에 의해 특정 방향으로 케리어의 이송방향과 채널이 설정되고, 페르미 준위의 이동 제어에 의해 상기 채널의 형성여부가 결정될 수 있도록 구현되는 반도체 디바이스에 빛의 감지에 따른 흡수과정을 통해 그에 대응하는 전자를 방출하는 양자섬층을 채널의 주변 임의의 위치에 형성하되, 상기 양자섬층에서 빛 감지에 따른 방출전자가 상기 채널에 모이도록 구현하고, 상기 페르미 준위가 입사광이 없을 때 채널에 전자가 거의 없게 하는 에너지 레벨을 갖으면서 상기 양자섬층에 전자를 공급하여 가둘 수 있는 위치에 구비되도록 하는 구현방법과 그 방식에 의해 완성된 디바이스 및 해당 디바이스의 제조 방법을 제공하여 적외선 감지소자를 경제적으로 제조할 수 있다는 것이 확인되었다 양자섬과 전도층을 분리 시켜 잡음성분을 줄였다. 자연적으로 양자섬층에 걸리는 수직방향의 큰 전계와 매우 얇은 2차원 전도층을 이용하여 광전도 이득을 매우 높였다. 빛이 입사하고 있지 않을 경우 전도층을 공핍시킴으로써 암전류를 급격히 줄였다. 이로서 별도의 부대장치 없이 소자면에 수직으로 입사하는 빛을 감지할 뿐만 아니라 상온에서도 동작하는 장파장 적외선 감지소자를 제작할 수 있었다.