KR100974626B1 - 접촉 구조의 나노로드 반도체 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

접촉 구조의 나노로드 반도체 소자 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자는 투명 기판; 상기 투명 기판 위에 형성된 투명 전극층; 상기 투명 전극층 위에 성장된 제1극성으로 도핑된 복수의 반도체 나노로드들을 포함하는 나노로드층; 및 제2극성으로 도핑되고, 상기 반도체 나노로드들의 말단에 일정한 물리적 접촉을 형성하는 단결정 반도체층을 포함한다.

Description

접촉 구조의 나노로드 반도체 소자 및 그 제조 방법 {Semiconductor device having active nanorods array and Manufacturing method thereof}
본 발명은 나노로드형 반도체 소자에 관한 것으로, 특히, 접촉 구조의 나노로드 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
물질의 나노구조를 이용하여 새로운 광소자를 개발하려는 연구가 활발하다. 양자점, 나노분말, 나노선, 나노튜브, 양자우물, 나노복합체 등 수십 nm 크기의 구조물에서는 전자 가둠 현상으로 인해 기존의 박막 및 벌크 형태에서와는 전혀 다른 광학적, 전기적, 자기적, 유전적 특성이 발현된다. 이러한 특성을 이용해 저전력을 투입해 동작 효율을 높이려는 소자 개발로 이어지고 있으며, 이는 에너지 절감과 환경을 보전하려는 현세대의 개발 방향에 부합되는 흐름이다.
나노구조체 중, 종횡비가 큰 1차원 구조체를 나노선(nanowire) 또는 나노로드(Nanorod)라 칭하며 각종 물질을 이용한 합성 방법에 많은 발전이 있어왔다. 탄소나노튜브(CNT), 코발트실리사이드(CoSi) 등이 그 예이며, 특히 박막형태 보다 나노로드형태로 성장했을때 결정성이 높고, 전위밀도가 낮다는 장점도 알려져있다. 탄소나노튜브 분말은 이미 투명 전극, 전계 방출용 음극 부품으로 상용화가 이루어져 있다.
그러나 상기 나노로드를 투명 전극이 아닌 기능성 소자에 이용하기에는 크기가 너무 작고 강도가 약해서 이용하기에 쉽지 않다는 문제가 있다. 개별 반도체 나노로드에 금속을 접합하고 열처리 해서 전계효과트랜지스터(FET) 등을 개발하려는 노력이 있어왔으며, 또한 이종기판 위에 반도체 나노로드를 성장한 후 반도체 나노로드 사이를 산화규소나 폴리이미드 같은 비정질 매트릭스 물질로 채워준 후 상부를 평탄하게 만들어 금속 접합하는 공정도 개발되었지만, 나노로드의 길이 균일도가 떨어지고, 발광면의 제약을 받는 등의 문제 역시 남아있다. 나노로드를 포함하는 소자는 전극형성과 같은 원활한 후속 공정이 연계되어야할 필요가 있다.
광전소자에 응용되는 물질 중 산화아연(ZnO) 나노로드는 자외선(UV) 및 청색 영역의 광소자를 만들 수 있는 유망한 물질이지만, 자체 보상 효과와 결정성이 매우 높아서 p형 도핑이 어렵다는 문제가 있다. n형 산화아연 나노로드층을 다른 반도체 물질의 p형 기판에 이종 성장하여 제작된 다이오드는 발광이 이루어지지 않아서 수광소자에 이용되거나, 발광이 이루어져도 녹색과 적외선 영역에서 발광하는 등 자외선을 방출하지 못하고 있다. 이는 이종 접합시 성장 계면에 결함이 많이 형성되기 때문으로 해석된다.
화학적 안정성이 높고 전기적 특성이 높으며, 결정성이 높은 반도체 나노로드를 이용하여 기능성 소자를 만들기 위해서는 산화아연의 경우와 같이 p형 도핑의 문제를 해결해야 하고, 나노로드의 p형 도핑이 어려울 경우 이종 접합을 할 때 성 장 계면의 결함을 제거해야 하며, 나노로드 성장 이후의 후속 공정이 쉬워야하는 문제를 해결해야 할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 반도체 나노로드의 이종 성장시 발생하는 전위(dislocation)와 같은 계면 간의 결함 문제를 해결하여 소자의 자외선 발광을 용이하게 하는, 후속 공정이 손쉬운 접촉 구조의 반도체 소자를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 반도체 나노로드를 이용하여 기능성 소자를 개발하는데 있어서, p형 도핑의 문제를 해결하고, 반도체 나노로드의 이종 성장시 발생하는 계면 간의 결함 문제를 해결하며, 후속 공정이 손쉬운 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자는 투명 기판; 상기 투명 기판 위에 형성된 투명 전극층; 상기 투명 전극층 위에 성장된 제1극성으로 도핑된 복수의 반도체 나노로드들을 포함하는 나노로드층; 및 제2극성으로 도핑되고, 상기 반도체 나노로드들의 말단에 일정한 물리적 접촉을 형성하는 단결정 반도체층을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법은 투명 기판 위에 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 투명 전극층 위에 제1극성으로 도핑된 복수의 반도체 나노로드들을 성장하여 나노로드층을 형성하는 단계; 상기 나노로드층 위에 제2극성으로 도핑된 단결정 반도체층을 접촉하는 단계; 및 상기 단결정 반도체층의 상면에 소정의 압력을 가하여 상기 단결정 반도체층을 상기 나노로드층에 고정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 의하면, 나노구조체의 장점을 살리면서 p형 반도체 도핑 문제를 해결하고, 자외선 발광이 용이하면서 제작 공정이 보다 간단한 소자를 개발할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자의 적층 구조를 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자는 투명 기판(10) 위에 투명 전극층(20)이 형성되고, 투명 전극층(20) 위에 제1극성으로 도핑된 나노로드층(30)이 성장되며, 이후 나노로드층(30) 위에 제2극성으로 도핑된 단결정 반도체층(40)이 접촉되어 있는 구조를 포함한다. 전압원은 투명 기판(10)과 단결정 반도체층(40)에 인가된다.
투명 기판(10)은 제1극성으로 도핑된 반도체 나노로드를 성장시키기 위한 기초 기판이면서 소자에서 발광하거나, 소자로 흡수되는 빛의 창 역할을 한다. 예를 들어, 투명 기판(10)은 투명한 재질로서 유리, 사파이어, 투명 플라스틱 중 하나일 수 있다.
투명 전극층(20)은 제1극성으로 도핑된 반도체 나노로드층을 접촉하는 전극이면서 빛이 들어오거나 나가는 창 역할을 한다.
본 발명의 실시 예들에서 나노로드가 성장하는 기반은 반도체 기판이 아니라, 투명 전극층(20)이다. 투명 전극층(20) 위에 성장된 제1극성으로 도핑된 반도체 나노로드는 수직으로 형성되거나 투명 기판(10)에 대해 일정한 방향이 되도록 형성된다. 반도체 나노로드의 길이는 0.3 um 내지 300 um 이다. 반도체 나노로드의 폭은 10 nm 내지 1000 nm 이다. 나노로드층(30)은 단원자 단결정 반도체, 또는 이원자 이상의 단결정 화합물 반도체로 이루어질 수 있다.
제2극성으로 도핑된 단결정 반도체층(40)은 p-n형 접합을 대신한 구조이다. 일반적으로 반도체 소자는 p형과 n형 반도체의 접합(Junction)으로 구성된다. 그런데 p-n 접합은 반도체 물질의 용융 또는 불순물의 이온 주입에 의한 확산법이나, 반도체 박막 또는 벌크층을 형성할 때 불순물을 주입하여 동시에 성장시키는 방법으로 이루어질 수 있다. 그러나 도 1의 계면(50)에서 단결정 반도체층(40)은 나노로드층(30)의 상부와 접촉(Contact)만 되어있을 뿐 열처리나 어떠한 조작에 의해 두 물질의 구성 원소 중 하나라도 용융되어 접합(Junction)되거나 구성 물질들이 상호 확산하지 않는 것을 특징으로 한다.
도 1에서 제1극성으로 도핑된 물질이 n형이면, 제2극성으로 도핑된 물질은 p형이 된다. 반대로 제1극성으로 도핑된 물질이 p형이면, 제2극성으로 도핑된 물질 은 n형이 된다. n형 반도체의 경우 도핑 농도는 1×1016 ~ 9×1020 /cm3 범위가 바람직하며, p형 도핑된 반도체의 경우 도핑 농도가 1×1017 ~ 9×1020 /cm3 범위인 것이 바람직하다.
나노로드층(30)이 n형 도핑된 반도체 나노로드이고, p형 도핑이 불가능한 물질일 경우, 단결정 반도체층(40)에 p형 도핑된 이종 단결정 반도체층을 사용하면 p형 도핑의 문제는 해결된다. 반도체 나노로드는 결정성이 높으며, 그 중에서도 특히 결정성이 좋은 나노로드의 첨단이 결정성이 높은 이종 단결정 반도체층과 맞닿을 때 이상적인 p-n 경계면이 형성된다는 점을 이용하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법은 투명 기판 위에 투명 전극층을 형성하는 단계, 상기 투명 전극층 위에 제1극성으로 도핑된 복수의 반도체 나노로드들을 성장하여 나노로드층을 형성하는 단계, 상기 나노로드층 위에 제2극성으로 도핑된 단결정 반도체층을 접촉하는 단계, 및 상기 단결정 반도체층의 상면에 소정의 압력을 가하여 상기 단결정 반도체층을 상기 나노로드층에 고정하는 단계를 포함한다. 여기서, 나노로드층(30)의 성장 직전에 나노로드를 성장하기 위한 버퍼층(미도시)을 형성할 수도 있다. 또는 투명 전극층(20) 위에 직접 나노로드층(30)을 성장할 수도 있다. 이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법을 도 2 내지 4b를 참고하여 상세히 설명한다.
도 2은 투명 기판(10) 및 투명 전극층(20)을 도시한 것이다.
투명 기판(10)은 반도체 나노로드층을 성장하는 온도보다 녹는점이 높은 물 질을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 투명 기판(10)에 소다라임 또는 코닝(Corning)-7059 제품을 사용할 수 있다.
투명 기판(10) 위에 형성되는 투명 전극층(20)에는 ITO(Indium Tin Oxide), ZnO:Zn, ZnO:Ga, 그래핀(Graphene) 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 투명 전극층(20)에 ITO가 800Å의 두께로 코팅되어 전도성이 200 Ω/□인 투명 전극을 사용할 수 있다.
도 3a는 도 2의 투명 전극층(20) 위에 제1극성으로 도핑된 나노로드층(30)을 성장한 모습을 도시한 것이다.
본 발명의 실시 예들에서 나노로드가 성장하는 기반은 반도체 기판이 아니라, 투명 전극층(20)이다. 나노로드층(30)의 반도체 나노로드는 투명 기판(10) 또는 투명 전극층(20)에 대해 90°로 수직배향하는 것이 바람직하나, 투명 기판(10)에 대해 임의 방향으로 배향하는 것도 가능하다. 나노로드층(30)을 투명 전극층(20) 위에 직접 성장할 수 없는 경우, 금속을 사용한 카탈리스트법이나, 동종 또는 이종의 버퍼층(미도시)을 형성한 후 제1극성의 나노로드층을 형성하는 방법을 적용할 수도 있다. 나노로드층(30)은 물질에 따라 반응 원자를 기판으로 전송하여 기체와 합성시키는 기상 증착 수송법(Vapor Phase Transport process), 유기금속 화합물을 반응기체와 합성하여 기판위에 성장시키는 유기금속 화학 기상 증착법(Metal-Organic source Chemical Vapor Deposition), 스퍼터법(Sputter), 전해 증착법 (Chemical Electrolysis Deposition) 중 어느 한 방법을 사용하여 성장할 수 있다. 나노로드층(30)의 반도체 나노로드는 길이가 전하 운반자의 확산 거리 보다 길어야 하므로 0.3 μm 이상 되어야 하며, 균일한 길이의 성장이 가능한 300 μm 보다 작은 것이 바람직하다. 나노로드층(30)의 반도체 나노로드는 직경이 증가하면 결정성이 떨어지는 경향이 있으므로 직경이 10 nm 이상인 것이 바람직하고 나노로드의 결정성을 유지하는 1,000 nm 까지의 직경을 가지는 것도 가능하다. 반도체 나노로드에 사용되는 물질의 범위는 물질 결정구조의 띠 이론으로 설명되는 에너지 금지대역(Forbidden Energy Band)을 이루는 원자가띠(Valence Band)와 전도띠(Conduction Band)의 모서리(edge)가 이루는 폭(gap)이 이루는 범위를 지칭한다. 반도체의 에너지갭은 물질마다 다르다. 디텍터 소자의 경우 여기시키는 광원의 파장이 100nm 일 경우 여기되는 물질의 밴드갭은 10 eV이 될 수 있으므로, 반도체의 범위는 에너지 밴드갭이 0.5 - 10 eV인 범위의 물질을 의미한다. 반도체 나노로드에 사용되는 물질로는 예를 들어, ZnO, ZnS, GaN, AlGaN, InGaN 등이 있다.
도 3b는 위와 같은 방법으로 성장된 산화아연 나노로드를 위에서 바라본 모습을 도시한 것이다. 도 3b의 나노로드층(30)은 VPT 방법을 이용하여 n형 도핑된 산화아연 나노로드를 성장하였다. 성장 온도 400-600 ℃의 범위에서 성장하였다. 길이는 약 0.5 um, 직경은 40 nm 이며 기판에 대해 비교적 수직 배향이 되어있다.
도 3c는 200 um 이상의 길이를 가지는 산화아연 나노로드를 도시한 것이다. 본 발명의 실시 예들에서 길이(높이)가 200 내지 300 um의 산화아연 나노로드도 이용할 수 있다.
도 4a는 나노로드층(30) 위에 제2극성으로 도핑된 단결정 반도체층(40)을 얹 는 모습을 도시한 것이다.
단결정 반도체층(40)에 0.05 N/cm2 내지 8 N/cm2 의 압력 범위에서 적절한 압력을 인가하면서 단결정 반도체층(40)을 투명 기판(10) 등에 고정시킨다. 단결정 반도체층(40)이 나노로드층(30)과 압착되는 압력은 반도체 나노로드의 형상에 따라 결정될 수 있다. 실험상 8 N/cm2 이상의 압력을 가할 경우 나노로드층(30)의 형상에 관계없이 소자의 정류특성이 사라졌다. 단결정 반도체층(40)에 단결정 실리콘을 사용할 때는 기판 표면의 규소산화막(SiO2)을 제거하는 것이 바람직하다.
도 4b는 도 4a에 따라 단결정 반도체층(40)을 얹은 이후의 반도체 나노로드들의 말단이 휘어진 모습을 도시한 것이다. 반도체 나노로드들의 휘어진 말단은 단결정 반도체층(40)과 일정한 접촉 상태를 유지한다. 단결정 반도체층(40)의 고정은 에폭시를 이용할 수 있다. 특히 이후 연계될 금속 처리 공정을 대비하려면 300℃에서 견딜 수 있는 에폭시를 사용하는 것이 바람직하다.
도 5는 도 1의 반도체 소자에 금속층을 형성한 예를 도시한 것이다.
투명 전극층(20)과 단결정 반도체층(40)의 각각 한 지점에 금속 오믹(Ohmic) 접합층(60)을 형성한다. 이를 위해 투명 전극층(20)과 단결정 반도체층(40)의 각 지점에 금속층(예를 들어, 인듐)을 형성한 후, 200℃에서 10 초간 열처리를 수행할 수 있다.
도 6은 도 1의 반도체 소자에 방열층을 형성한 예를 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자를 10V 이상으로 동작하였을 때 열 이 많이 발생할 수 있다. 이는 접촉식이라는 구조적 특성, 단결정 실리콘 기판상에 존재하는 실리콘 산화물 때문인데, 단결정 반도체층(40)의 상면에 부착된 방열층(700)은 이러한 열을 식히는 데에 도움이 될 수 있다.
도 7은 도 1의 구조에 따라 제작된 발광 소자의 전압-전류 특성도를 도시한 것이다.
도 7에서 단결정 반도체층(40)에 단결정 p형 실리콘을 사용하였으며, 비저항은 0.05Ωcm 였다. 또한 도 7의 소자 특성을 측정하기 위해 0.5 N/cm2의 압력으로 1 cm×1 cm 면적의 n형 도핑된 반도체 나노로드층과 p형 실리콘 기판을 압착하였다. 도 7에서, 전압 10 V 일 때 순방향 전류는 30 mA/cm2이고, 역방향 전류는 0.6 mA/cm2이어서 정류 소자의 특성을 나타낸다.
도 8은 도 1의 구조에 따라 제작된 발광 소자의 자외선 영역의 발광 스펙트럼을 도시한 것이다.
주목할 부분은 상온에서 자외선 영역에 인접한 파장 400 nm의 빛이 발생된 점이다. 이는 n형 산화아연 나노로드층(30)으로 정공이 유입되는데, n형 산화아연 나노로드층(30)의 결정성이 매우 높고, p-n 접촉 계면이 명확하기 때문이다. 이러한 실시 예에서는 산화아연 나노로드의 넓은 밴드갭과 자유 엑시톤을 손쉽게 이용할 수 있다.
상술한 반도체 소자는 접합이 아닌 접촉(Contact) 공정을 통해 제작되었기 때문에 접촉식 발광다이오드(Contact-LED, c-LED)라고 명명될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그리고, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명의 실시 예들은 상온에서 자외선 영역의 빛이 발생하는 발광 소자, 자외선 영역에서 동작하는 수광 소자에 적용될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예들은 자외선을 흡수하는 대면적의 소자 제작이 용이하여, 자외선 감지기(detector)나 솔라셀과 같은 광전위(Photovoltaic) 소자에 응용될 수 있고, 자외선을 발광하는 대면적의 소자 제작이 용이하여 가시영역 형광체용 여기원 등 조명용 소자 제작에 응용될 수 있고, 터치 패널, 수소발생용 광촉매의 여기원(예를 들어, 수소 연료 자동차의 엔진용 수소원)에 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접촉 구조의 반도체 소자의 적층 구조를 도시한 것이다.
도 2 내지 4b는 도 1의 반도체 소자를 제조하는 과정을 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 반도체 소자에 금속층을 형성한 예를 도시한 것이다.
도 6은 도 1의 반도체 소자에 방열층을 형성한 예를 도시한 것이다.
도 7은 도 1의 구조에 따라 제작된 발광 소자의 전압-전류 특성도를 도시한 것이다.
도 8은 도 1의 구조에 따라 제작된 발광 소자의 자외선 영역의 발광 스펙트럼을 도시한 것이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
10: 투명 기판
20: 투명 전극층
30: 제1극성으로 도핑된 반도체 나노로드층
40: 제2극성으로 도핑된 단결정 반도체층
60: 금속층
50: 반도체 나노로드층과 단결정 반도체층과의 접촉면

Claims (20)

  1. 투명 기판;
    상기 투명 기판 위에 형성된 투명 전극층;
    상기 투명 전극층 위에 성장된 제1극성으로 도핑된 복수의 반도체 나노로드들을 포함하는 나노로드층; 및
    제2극성으로 도핑되고, 상기 반도체 나노로드들의 말단에 일정한 물리적 접촉을 형성하는 단결정 반도체층을 포함하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 나노로드들이 n형으로 도핑될 때, 상기 단결정 반도체층은 p형으로 도핑되는 것을 특징으로하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 나노로드들이 p형으로 도핑될 때, 상기 단결정 반도체층은 n형으로 도핑되는 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 나노로드들은 상기 투명 기판에 대해 수직 배향되는 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 나노로드들은 상기 투명 기판에 대해 수직이 아닌 각도로 성장된 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노로드층은 단원자 단결정 반도체 또는 다원자 단결정 화합물 반도체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 나노로드들은 높이가 0.3 μm 내지 300 μm 이고, 직경이 10 nm 내지 1,000 nm 인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노로드층은
    에너지 금지대역을 이루는 원자가띠와 전도띠의 모서리(edge)가 이루는 폭(gap)이 0.5 - 10 eV인 물질인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 단결정 반도체층은
    단결정 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 단결정 반도체층의 상면에 부착된 금속 방열층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자.
  11. 투명 기판 위에 투명 전극층을 형성하는 단계;
    상기 투명 전극층 위에 제1극성으로 도핑된 복수의 반도체 나노로드들을 성장하여 나노로드층을 형성하는 단계;
    상기 나노로드층 위에 제2극성으로 도핑된 단결정 반도체층을 접촉하는 단계; 및
    상기 단결정 반도체층의 상면에 소정의 압력을 가하여 상기 단결정 반도체층을 상기 나노로드층에 고정하는 단계를 포함하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 투명 전극층의 상면에서 외부로 노출된 영역과 상기 단결정 반도체층의 상면에 각각 금속층을 형성하는 단계; 및
    상기 금속층에 열처리하여 오믹접합을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노로드층은 단원자 단결정 반도체 또는 다원자 단결정 화합물 반도체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노로드층을 형성하는 단계는
    상기 투명 전극층 위에 상기 반도체 나노로드들을 직접 성장하는 단계인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노로드층을 형성하는 단계는
    카탈리스트 방법을 사용하여 상기 반도체 나노로드들을 성장하는 단계인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노로드층을 형성하는 단계는
    버퍼층을 형성한 후 상기 반도체 나노로드들을 성장하는 단계인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노로드층을 형성하는 단계는
    기상 수송 증착법(Vapor Phase Transport process), 유기금속 화학 기상 증착법(Metal-Organic source Chemical Vapor Deposition), 스퍼터법(Sputter), 전해 증착법 (Chemical Electrolysis Deposition) 중 어느 하나의 방법으로 상기 반도체 나노로드들을 성장하는 단계인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 단결정 반도체층은
    단결정 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 단결정 반도체층을 상기 나노로드층에 고정하는 단계는
    상기 단결정 반도체층의 상면에 0.05 내지 8 N/cm2 의 압력을 가하는 단계인 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 단결정 반도체층을 상기 나노로드층에 고정하는 단계는
    상기 단결정 반도체층의 상면에 압력을 가한 상태에서 상기 단결정 반도체층의 측면, 상기 투명 전극층 및 상기 투명 기판의 측면을 이어주는 에폭시를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 접촉 구조의 반도체 소자 제조 방법.
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