KR101888742B1 - Hydrogen gas sensor of using etching and Method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

극성 질화갈륨층에 광화학 식각을 수행하여 비극성 또는 반극성 평면이 노출된 질화갈륨층을 형성된 질화갈륨 기반의 수소센서 및 이의 제조방법이 제공된다. 질화갈륨층에 광화학 식각을 통해서 형성된 거친 표면은 수소가스의 폭넓은 활성영역을 제공하고 이를 통해 수소센서의 감도를 향상시킬 수 있다. There is provided a gallium nitride-based hydrogen sensor in which a gallium nitride layer having a non-polar or semi-polar plane exposed by performing photochemical etching on a polar gallium nitride layer and a method for manufacturing the same. Coarse surfaces formed by photochemical etching on the gallium nitride layer provide a wide active region of hydrogen gas, thereby enhancing the sensitivity of the hydrogen sensor.

Description

식각을 이용한 질화갈륨 기반의 수소센서 및 이의 제조방법{Hydrogen gas sensor of using etching and Method of manufacturing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gallium nitride-based hydrogen sensor using etching,

본 발명은 질화갈륨 기반 수소센서와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광화학식각법을 적용하여 형성된 질화갈륨 기반 수소센서와 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a gallium nitride-based hydrogen sensor and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a gallium nitride-based hydrogen sensor formed by photochemical etching and a manufacturing method thereof.

최근 질화물 반도체를 포함하는 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 LCD 백라이트, 휴대폰의 키패드 및 조명용 광원 등 다양한 분야에서 광원으로 사용되고 있다. 질화갈륨은 상온에서 3.4 eV의 직접 천이형 밴드갭(direct bandgap)을 가지고 있는 반도체 물질로서 질화인듐(InN)이나 질화알루미늄(AlN)과 같은 다른 반도체 물질과 조합될 경우, 0.7 eV(InN)에서 3.4 eV(GaN) 또는 6.2 eV(AlN)까지의 직접 에너지 밴드갭을 갖는다. 따라서 질화갈륨은 가시광선 영역에서부터 자외선 영역에 이르는 넓은 파장 대역에서 광소자로서의 응용 가능성이 매우 크며, 최근에는 적색, 녹색 및 청색 발광 소자에 의한 총천연색 전광판이나 백색 발광 소자에 의한 조명 기구 시장이 급속히 성장되면서 질화갈륨에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, light emitting diodes (LEDs) including nitride semiconductors have been used as light sources in various fields such as LCD backlights, keypads for mobile phones, and light sources for illumination. Gallium Nitride is a semiconductor material with a direct bandgap of 3.4 eV at room temperature and can be used at 0.7 eV (InN) when combined with other semiconductor materials such as indium nitride (InN) or aluminum nitride (AlN) It has a direct energy bandgap up to 3.4 eV (GaN) or 6.2 eV (AlN). Therefore, gallium nitride is very likely to be used as an optical device in a wide wavelength band from the visible light region to the ultraviolet region. In recent years, the market for light fixtures by a full color display panel or a white light emitting device by red, There have been a lot of researches on gallium nitride.

최근에는 질화갈륨의 평평한 표면에 쇼트키 다이오드, 트랜지스터 등의 소자를 제작하여 가스센서를 제조하나 활성영역이 한정되어 가스의 흡착에 의한 활성영역에 제한이 있다는 점도 해결해야 할 문제점이다. In recent years, there is a problem that a gas sensor is manufactured by manufacturing a device such as a Schottky diode or a transistor on a flat surface of gallium nitride, but the active region is limited, and there is a limitation in the active region due to the adsorption of gas.

본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는 활성층의 표면적을 증가하여, 가스센서의 감도를 향상시키는 질화갈륨 기반의 가스센서의 구조를 제공하는데 있다. A first problem to be solved by the present invention is to provide a structure of a gallium nitride-based gas sensor that increases the surface area of the active layer to improve the sensitivity of the gas sensor.

본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는 상기 제1 과제를 달성하기 위한 질화갈륨 기반의 가스센서의 제조방법을 제공하는데 있다. A second problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a gallium nitride-based gas sensor to achieve the first object.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층을 가지는 질화갈륨층, 상기 질화갈륨층의 상기 표면처리층 상에 형성된 쇼트키 전극층, 상기 쇼트키 전극층과 대향하고 상기 표면처리층 이외의 상기 질화갈륨층 상에 형성된 오믹 전극층, 상기 쇼트키 전극층 상에 형성된 제1 금속 패드층, 및 상기 오믹 전극층과 전기적으로 연결되는 제2 금속 패드층을 포함하는 질화갈륨 기반의 수소센서을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a gallium nitride layer having a non-polar or semi-polar planarized surface layer; a Schottky electrode layer formed on the surface treatment layer of the gallium nitride layer; A gallium nitride-based hydrogen electrode including an ohmic electrode layer formed on the gallium nitride layer other than the surface treatment layer, a first metal pad layer formed on the Schottky electrode layer, and a second metal pad layer electrically connected to the ohmic electrode layer, Sensor can be provided.

상기 표면처리층 상에 형성된 쇼트키 전극층은 Pd 또는 Pt를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서를 포함할 수 있다.The Schottky electrode layer formed on the surface treatment layer may include Pd or Pt based on the gallium nitride-based hydrogen sensor.

상기 쇼트키 전극층의 일부 영역에 전기적으로 연결된 제1 금속 패드층 또는 제2 금속 패드층은 Ti과 Au인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서를 제공할 수 있다. And the first metal pad layer or the second metal pad layer electrically connected to a part of the Schottky electrode layer may be Ti and Au.

상기 표면처리층은 광화학적 식각을 통해 표면에 거칠기가 형성되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서를 포함할 수 있다. The surface treatment layer may include a gallium nitride-based hydrogen sensor characterized in that roughness is formed on the surface through photochemical etching.

비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층을 가지는 질화갈륨층, 상기 표면처리층 상에 형성되는 쇼트키 전극층, 상기 표면처리층 이외의 상기 질화갈륨층 상에 형성되는 소스 전극층, 및 상기 쇼트키 전극층을 중심으로 상기 소스 전극층과 대향되는 영역에 형성된 드레인 전극층을 포함하는 질화갈륨 기반의 수소센서를 제공할 수 있다. A Schottky electrode layer formed on the surface-treated layer, a source electrode layer formed on the gallium nitride layer other than the surface-treated layer, and a Schottky electrode layer formed on the surface- And a drain electrode layer formed in a region facing the source electrode layer as a center.

상기 쇼트키 전극층과 접한 상기 표면처리층은 광화학 식각을 통해 표면에 거칠기가 형성된 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서를 포함할 수 있다.The surface treatment layer contacting with the Schottky electrode layer may include a gallium nitride-based hydrogen sensor, wherein surface roughness is formed through photochemical etching.

극성면이 노출된 질화갈륨층을 제공하는 단계, 상기 질화갈륨층 상에 광화학 식각을 수행하여 비극성 또는 반극성면이 노출되고 표면 거칠기를 가지는 표면처리층을 형성하는 단계, 상기 표면처리층 상에 쇼트키 접합을 형성하는 단계; 및, 상기 표면처리층 이외의 상기 질화갈륨층 상에 오믹 전극을 형성하는 단계를 포함하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법을 제공할 수 있다.Providing a gallium nitride layer having an exposed polar surface, performing photochemical etching on the gallium nitride layer to form a surface treatment layer having a non-polar or semi-polar surface exposed and having a surface roughness, Forming a Schottky junction; And forming an ohmic electrode on the gallium nitride layer other than the surface treatment layer.

상기 광화학 식각은 식각 용액에 상기 질화갈륨층을 도입하고, UV의 조사를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 수소센서의 제조방법을 포함할 수 있다.Wherein the photochemical etching is carried out by introducing the gallium nitride layer into an etching solution and irradiating UV light.

상기 질화갈륨층 상에 광화학 식각을 수행하여 비극성 또는 반극성면이 노출되고 표면 거칠기를 가지는 표면처리층을 형성하는 단계에서, 상기 광화학 식각은 상기 질화갈륨층에 대한 습식 에칭과 UV 조사를 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법을 제공할 수 있다. Wherein the photochemical etching is performed by wet etching and UV irradiation on the gallium nitride layer by performing photochemical etching on the gallium nitride layer to form a surface treatment layer having a non-polar or semi-polar surface exposed and a surface roughness The present invention also provides a method for manufacturing a gallium nitride-based hydrogen sensor.

상기 습식에칭은 KOH 용액 1M 내지 2M을 사용하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법을 포함할 수 있다. The wet etching may include a method of manufacturing a gallium nitride-based hydrogen sensor using a KOH solution of 1M to 2M.

상기 광화학 식각에 사용되는 KOH 용액의 온도는 80℃ 내지 85℃인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법을 제공할 수 있다. And the temperature of the KOH solution used for the photochemical etching is 80 ° C to 85 ° C.

상기 광화학 식각에 사용되는 UV조사 시간은 1분 내지 10분간 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법을 포함할 수 있다. And the UV irradiation time used for the photochemical etching is performed for 1 minute to 10 minutes.

본 발명에 따른 광학식각법을 적용하여 형성된 질화갈륨 기반 수소센서와 그 제조 방법에 따라 활성층의 표면적을 증가시키고 가스센서의 감도 향상을 기대할 수 있다. According to the gallium nitride-based hydrogen sensor formed by applying the optical angle method according to the present invention and the manufacturing method thereof, the surface area of the active layer can be increased and the sensitivity of the gas sensor can be improved.

다만, 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소센서의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 수소센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식에칭 후에 반분극(11-22)면 GaN의 활성영역을 광학 현미경과 SEM으로 관찰한 이미지이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류를 측정한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압에 따른 전류변화율를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 전류변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 감도에 따른 전류변화를 나타낸 그래프이다. 1 is a view for explaining a method of manufacturing a hydrogen sensor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining another hydrogen sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an image obtained by observing an active region of a semi-polarized (11-22) plane GaN with an optical microscope and an SEM after wet etching according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating a current according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating a rate of current change according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 6 is a graph illustrating a current change with time according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 7 is a graph illustrating a current change according to a hydrogen sensitivity according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are also provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

실시예Example

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a method of manufacturing a gallium nitride-based hydrogen sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법이 개시된다. Referring to Figure 1, a method of fabricating a gallium nitride based hydrogen sensor is disclosed.

먼저, 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(300)을 가지는 질화갈륨층(100)이 형성된다. First, a gallium nitride layer 100 having a non-polar or semi-polar planarized surface treatment layer 300 is formed.

이어서, 상기 질화갈륨층(100)의 상기 표면처리층(300) 상에 쇼트키 전극층(200)이 형성된다.Next, a Schottky electrode layer 200 is formed on the surface treatment layer 300 of the gallium nitride layer 100.

마지막으로, 상기 쇼트키 전극층(200)과 대향하는 영역에 형성되고 상기 표면처리층(300) 이외의 상기 질화갈륨층(100) 상에 오믹 전극층(130)이 형성된다. Finally, the ohmic electrode layer 130 is formed on the gallium nitride layer 100 other than the surface treatment layer 300, which is formed in a region facing the Schottky electrode layer 200.

이하, 상기 도 1에 개시된 질화갈륨 기반의 수소센서 구조는 더욱 상세히 설명된다. Hereinafter, the structure of the gallium nitride-based hydrogen sensor disclosed in FIG. 1 will be described in more detail.

먼저, 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(300)을 가지는 질화갈륨층(100)이 형성된다.First, a gallium nitride layer 100 having a non-polar or semi-polar planarized surface treatment layer 300 is formed.

상기 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(300)을 가지는 질화갈륨층(100)은 2μm 내지 3μm로 형성될 수 있다. The gallium nitride layer 100 having the non-polar or semi-polar flat surface treatment layer 300 may be formed to a thickness of 2 mu m to 3 mu m.

상기 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(300)은 광화학 식각을 통해 표면에 거칠기가 형성된다. 상기 광화학 식각 이전에 상기 질화갈륨층(100)에 대한 습식에칭을 수행할 수 있다. 상기 습식에칭은 KOH 수용액 1M 내지 2M을 사용할 수 있다. 광화학 식각은 식각 용액을 처리하고자 하는 물질 또는 표면에 도입한 상태에서 UV 등의 광원을 조사하여 피처리물인 물질 또는 표면을 원하는 프로파일을 가지도록 식각하는 공정을 지칭한다. 본 실시예에서 도입되는 광화학 식각은 KOH 용액에 질화갈륨층(100)을 침지 등의 방법으로 질화갈륨층(100)이 KOH 용액과 접하도록 한 다음, UV를 소정의 시간 동안 조사하여 실시된다. 또한, 본 실시예에서 광화학 식각에 사용되는 KOH 용액의 온도는 80℃ 내지 85℃이며, UV의 조사 시간은 1분 내지 10분간 수행될 수 있다. The non-polar or semipolar plane of the surface treatment layer 300 is roughened by photochemical etching. The wet etching for the gallium nitride layer 100 may be performed prior to the photochemical etching. The wet etching may use 1M to 2M of KOH aqueous solution. Photochemical etching refers to a process of etching a material or surface of a material to be treated with a desired profile by irradiating a light source such as UV with the etching solution introduced into the material or surface to be treated. The photochemical etching introduced in this embodiment is carried out by irradiating the KOH solution with a KOH solution so that the gallium nitride layer 100 is in contact with the KOH solution by dipping the KOH solution 100 in the KOH solution, and then irradiating UV for a predetermined period of time. Further, in this embodiment, the temperature of the KOH solution used for photochemical etching is 80 ° C to 85 ° C, and the UV irradiation time can be performed for 1 minute to 10 minutes.

또는 실시의 형태에 따라, 질화갈륨층(100)은 먼저 KOH 용액에 습식 에칭되고, 이후에 UV의 조사를 통한 식각이 수행될 수 있다.Or according to an embodiment, the gallium nitride layer 100 may first be wet etched into a KOH solution, followed by etching through UV irradiation.

이어서, 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(300)을 가지는 질화갈륨층(100)은 그 상부에 형성된 쇼트키 전극층(200)과 쇼트키 접합을 형성한다. 상기 형성된 쇼트키 전극층(200)은 Pd, Pt, Ni, Ag, Ti, Fe, Zn, Co, Mn, Au, W, In 및 Al에서 선택된 1종 또는 그 종의 금속일 수 있으며, 그 종류를 한정하지 않는다. Next, the gallium nitride layer 100 having the non-polar or semi-polar planarized surface treatment layer 300 forms a Schottky junction with the Schottky electrode layer 200 formed thereon. The Schottky electrode layer 200 may be one kind or a kind of metal selected from Pd, Pt, Ni, Ag, Ti, Fe, Zn, Co, Mn, Au, Not limited.

다만, 상기 쇼트키 전극층(200)은 Pd 또는 Pt를 포함하는 것이 바람직하다. However, it is preferable that the Schottky electrode layer 200 includes Pd or Pt.

상기 쇼트키 전극층(200)과 대향하는 영역에 형성되고 상기 표면처리층(300) 이외의 상기 질화갈륨층(100) 상에 오믹 전극층(130)이 형성되며 질화갈륨층(100)을 통해 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 오믹 전극층(130)은 Cr, Mo, Ta, Ti, Al, Au, W, Ni, Zr, Hf, Co, Pt, Pd으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2원소 금속의 합금을 포함할 수 있다.An ohmic electrode layer 130 is formed on the gallium nitride layer 100 other than the surface treatment layer 300 and is formed in an area facing the Schottky electrode layer 200 and electrically connected to the gallium nitride layer 100 . The ohmic electrode layer 130 may include an alloy of at least two element metals selected from the group consisting of Cr, Mo, Ta, Ti, Al, Au, W, Ni, Zr, Hf, Co, .

또한, 쇼트키 전극층(200)의 일부 영역과 접하며, 상기 쇼트키 전극층(200) 상부에 제1 금속 패드층(120)이 형성된다. 상기 쇼트키 전극층(200)과 대향하는 영역에 형성된 오믹 전극층(130)의 일부 영역과 접하며, 상기 오믹 전극층(130)과 접하는 상부에 제2 금속 패드층(121)이 형성된다.Also, a first metal pad layer 120 is formed on the Schottky electrode layer 200 in contact with a part of the Schottky electrode layer 200. A second metal pad layer 121 is formed on an upper portion of the ohmic electrode layer 130 in contact with a part of the ohmic electrode layer 130 formed in the region facing the Schottky electrode layer 200.

상기 쇼트키 전극층(200)의 일부 영역에 전기적으로 연결된 제1 금속 패드층(120) 또는 제2 금속 패드층(121)은 Ti과 Au로 형성될 수 있다.The first metal pad layer 120 or the second metal pad layer 121 electrically connected to a part of the Schottky electrode layer 200 may be formed of Ti and Au.

상기 제1 금속 패드층(120)과 제2 금속 패드층(121)의 하부에 유전체 보호막층(110)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 유전체 보호막층(110)은 질화갈륨층(100) 전면과 접하는 영역에 위치할 수 있다. 유전체 보호막(110)은 화합물 반도체의 물성을 가지는 질화갈륨층(100)과 금속 패드층들 사이의 전기적 절연을 수행하기 위해 제공된다. 만일, 유전체 보호막(110)이 개입되지 않는 경우, 수소 센서의 동작 특성 및 감도는 저하될 수 있다.A dielectric passivation layer 110 may be formed under the first metal pad layer 120 and the second metal pad layer 121. The dielectric passivation layer 110 may be located in a region in contact with the entire surface of the gallium nitride layer 100. The dielectric protective film 110 is provided to perform electrical insulation between the gallium nitride layer 100 having the property of the compound semiconductor and the metal pad layers. If the dielectric protective film 110 is not interposed, the operating characteristics and sensitivity of the hydrogen sensor may be lowered.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 수소센서를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining another hydrogen sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 다른 수소센서가 개시된다. Referring to Figure 2, another hydrogen sensor is disclosed.

먼저, 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(700)을 가지는 질화갈륨층(500)이 형성된다. First, a gallium nitride layer 500 having a non-polar or semi-polar flat surface treatment layer 700 is formed.

이어서, 표면처리층(700) 중심 상에 쇼트키 전극층(600)이 형성된다. Subsequently, a Schottky electrode layer 600 is formed on the center of the surface treatment layer 700.

상기 표면처리층(700) 이외의 상기 질화갈륨층(500) 상에 소스 전극층(510)이 형상된다. The source electrode layer 510 is formed on the gallium nitride layer 500 other than the surface treatment layer 700.

마지막으로, 쇼트키 전극층(600)을 중심으로 상기 소스 전극층(510)과 대향하는 영역에 드레인 전극층(520)이 형성된다. Finally, a drain electrode layer 520 is formed in a region facing the source electrode layer 510 with the Schottky electrode layer 600 as a center.

이하, 상기 도 2에 개시된 질화갈륨 기반의 다른 수소센서 구조는 더욱 상세히 설명된다. Hereinafter, the structure of another hydrogen sensor based on gallium nitride disclosed in FIG. 2 will be described in further detail.

먼저, 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(700)을 가지는 질화갈륨층(500)이 형성된다. First, a gallium nitride layer 500 having a non-polar or semi-polar flat surface treatment layer 700 is formed.

상기 비극성 또는 반극성 평면인 표면처리층(700)은 광화학 식각을 통해 표면에 거칠기가 형성된다. The non-polar or semi-polar plane of the surface treatment layer 700 is roughened by photochemical etching.

상기 도 1 및 도 2의 표면처리층(300) 또는 (700)의 형성을 위한 광화학적 식각은 상기 광화학 식각 이전에 상기 질화갈륨층(500)에 대한 습식에칭을 수행할 수 있다. 상기 습식에칭은 KOH 수용액 1M 내지 2M을 사용할 수 있다. 광화학 식각은 식각 용액을 처리하고자 하는 물질 또는 표면에 도입한 상태에서 UV 등의 광원을 조사하여 피처리물인 물질 또는 표면을 원하는 프로파일을 가지도록 식각하는 공정을 지칭한다. 본 실시예에서 도입되는 광화학 식각은 KOH 용액에 질화갈륨층(500)을 침지 등의 방법으로 질화갈륨층(500)이 KOH 용액과 접하도록 한 다음, UV를 소정의 시간 동안 조사하여 실시된다. 또한, 본 실시예에서 광화학 식각에 사용되는 KOH 용액의 온도는 80℃ 내지 85℃이며, UV의 조사 시간은 1분 내지 10분간 수행될 수 있다. The photochemical etching for forming the surface treatment layer 300 or 700 of FIGS. 1 and 2 may be performed by wet etching for the gallium nitride layer 500 prior to the photochemical etching. The wet etching may use 1M to 2M of KOH aqueous solution. Photochemical etching refers to a process of etching a material or surface of a material to be treated with a desired profile by irradiating a light source such as UV with the etching solution introduced into the material or surface to be treated. The photochemical etching introduced in this embodiment is performed by irradiating the KOH solution with a KOH solution so that the gallium nitride layer 500 is in contact with the KOH solution by dipping the KOH solution into the KOH solution, and then irradiating UV for a predetermined period of time. Further, in this embodiment, The temperature of the KOH solution used for the etching is 80 ° C to 85 ° C, and the irradiation time of UV can be performed for 1 minute to 10 minutes.

또는 실시의 형태에 따라, 질화갈륨층(500)은 먼저 KOH 용액에 습식 에칭되고, 이후에 UV의 조사를 통한 식각이 수행될 수 있다.Alternatively, according to an embodiment, the gallium nitride layer 500 may first be wet etched into a KOH solution, followed by etching through UV irradiation.

또한, 표면처리층(700)에 광화학 식각을 통해 형성된 표면의 거칠기로 인해 상기 표면처리층(700)의 비표면적이 증가한다. 비표면적이 증가한 상기 표면처리층(700)에 의해 수소가스의 흡착이 활성화되어 수소가스 센서의 감도를 향상시킬 수 있다. Also, the specific surface area of the surface treatment layer 700 is increased due to the roughness of the surface formed through photochemical etching in the surface treatment layer 700. The adsorption of hydrogen gas can be activated by the surface treatment layer 700 having an increased specific surface area and the sensitivity of the hydrogen gas sensor can be improved.

이어서, 상기 표면처리층(700) 상에 형성된 상기 쇼트키 전극층(600)은 Pd 또는 Pt를 포함할 수 있다. 또한, 상기 표면처리층(700) 상에 형성된 상기 쇼트키 전극층(600)은 상기 질화갈륨층(500)과 쇼트키 접합을 형성할 수 있다.The Schottky electrode layer 600 formed on the surface treatment layer 700 may include Pd or Pt. In addition, the Schottky electrode layer 600 formed on the surface treatment layer 700 may form a Schottky junction with the gallium nitride layer 500.

또한, 상기 표면처리층(700)과 쇼트키 전극층(600) 사이에는 게이트 산화막이 형성될 수 있다. 다만, 실시의 형태에 따라서 상기 게이트 산화막은 생략될 수 있다.A gate oxide film may be formed between the surface treatment layer 700 and the Schottky electrode layer 600. However, the gate oxide film may be omitted according to the embodiment mode.

마지막으로, 쇼트키 전극층(600)을 중심으로 상기 소스 전극층(510)과 대향하는 영역에 드레인 전극층(520)이 형성된다. 상기 소스 전극층(510) 또는 드레인 전극(520)은 Cr, Mo, Ta, Ti, Al, Au, W, Ni, Zr, Hf, Co, Pt, Pd으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2원소 금속의 합금을 포함할 수 있다. 또한, 상기 질화갈륨층(500)과 접하는 소스 전극층(510) 및 드레인 전극층(520)은 상기 질화갈륨층(500)을 통해 쇼트키 전극층(600)과 전기적으로 연결된다.Finally, a drain electrode layer 520 is formed in a region facing the source electrode layer 510 with the Schottky electrode layer 600 as a center. The source electrode layer 510 or the drain electrode 520 may be formed of an alloy of at least two element metals selected from the group consisting of Cr, Mo, Ta, Ti, Al, Au, W, Ni, Zr, Hf, Co, . The source electrode layer 510 and the drain electrode layer 520 that are in contact with the gallium nitride layer 500 are electrically connected to the Schottky electrode layer 600 through the gallium nitride layer 500.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식에칭 후에 반분극(11-22)면 GaN의 활성영역을 광학 현미경과 SEM으로 관찰한 이미지이다.FIG. 3 is an image obtained by observing an active region of a semi-polarized (11-22) plane GaN with an optical microscope and an SEM after wet etching according to an embodiment of the present invention.

도 3를 참조하면, 질화갈륨 습식에칭 후에 현미경으로 관찰한 이미지가 개시된다. 쇼트키 전극층(200)과 접한 질화갈륨층(100)의 표면에 광화학 식각을 수행하기 전에 습식에칭 과정을 거친다. 습식에칭은 KOH solution에서 1분 내지 10분간 수행된다. 그밖에도 습식에칭 용액은 H3PO4 solution이 사용될 수 있다. 광화학 식각 전에 사용하는 습식에칭 용액은 간단하고 편리하게 사용할 수 있는 용액이면서, 질화갈륨의 광화학 식각 시에 식각 조절을 용이하게 한다. 2-a의 동그란 영역이 습식에칭된 활성영역을 현미경으로 관찰한 이미지이다. 습식에칭액에 의해 에칭되어 동그란 영역에 질화갈륨층(100)의 표면이 드러난 것을 확인할 수 있다. 2-b는 광화학 식각 후에 표면처리된 영역을 SEM 이미지로 관찰한 것이다. 표면처리된 영역은 비극성 또는 반극성의 육방정계의 구조 및 형상을 가진다. 이로써, 광화학 식각을 통해서 비극성{100}과 극성{001} 구조를 가지는 질화갈륨의 형상을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, an image observed with a microscope after gallium nitride wet etching is disclosed. A wet etching process is performed before photochemical etching is performed on the surface of the gallium nitride layer 100 in contact with the Schottky electrode layer 200. The wet etch is performed in KOH solution for 1 to 10 minutes. In addition, H 3 PO 4 solution can be used as the wet etching solution. The wet etching solution used before photochemical etching is a simple and convenient solution, and facilitates etching control during photochemical etching of gallium nitride. 2-a is a microscopically observed image of the wet etched active region. It can be confirmed that the surface of the gallium nitride layer 100 is exposed in the circular region by etching with the wet etching solution. 2-b is a SEM image of the surface-treated region after photochemical etching. The surface-treated region has a non-polar or semi-polar hexagonal structure and shape. Thus, the shape of the gallium nitride having the nonpolar {100} and the polar {001} structure can be confirmed through photochemical etching.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류를 측정한 그래프이다. FIG. 4 is a graph illustrating a current according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4을 참조하면, 전류를 측정한 그래프가 개시된다. Referring to Fig. 4, a graph measuring a current is disclosed.

상온에서 4% 수소가스가 포함된 질소가스 분위기에서 전압에 따른 전류변화를 측정한다. Measure the current change according to the voltage in a nitrogen gas atmosphere containing 4% hydrogen gas at room temperature.

먼저, Ref의 수소가스 유입 전과 후와 광화학 식각이 적용된 소자에 수소가스 유입 전과 후의 전류변화 그래프가 개시된다. 수소가스 유입하기 전에는 광화학 식각이 적용된 소자와 광화학 식각 미적용된 Ref와 전류변화에 차이가 없지만, 수소가스 센서를 작동하였을 때에는 광화학 식각이 적용된 소자와 광화학 식각 미적용된 Ref와 전압에 따른 가용 전류량에 차이가 발생한다. First, a graph of current change before and after the inflow of hydrogen gas and before and after inflow of hydrogen gas into a device to which photochemical etching is applied is disclosed. Before the introduction of hydrogen gas, there is no difference in the current change between the photochemical etched device and the photocatalytic etched Ref. However, when the hydrogen gas sensor is operated, the photochemical etch is applied to the device and the photocatalytic etching is performed. Lt; / RTI >

즉, 도 4에서, 수소가스가 유입되기 전에는 광화학 식각이 적용된 소자와 광화학 식각이 되지 않은 미적용 샘플은 동일한 전압에서 가용되는 전류량의 차이가 나타나지 않는다. 하지만, 수소가스 유입한 후의 광화학 식각이 되지 않은 샘플과 광화학 식각이 적용된 샘플의 가용되는 전류량은 10배 정도 차이가 발생된다. 즉, 광화학 식각을 수행 한 후의 표면에 거칠기가 형성되고 거칠어진 표면은 흡착되는 수소가스량을 증가시킨다. 이처럼, 흡착되는 수소가스량의 증가는 가용되는 전류량의 증가를 촉진시켜 수소가스 센서의 감도를 향상시킨다.That is, in FIG. 4, before the introduction of the hydrogen gas, the photochemical etch applied device and the non-photochemical etched sample do not exhibit a difference in the amount of current available at the same voltage. However, the amount of current available for the photochemical etched sample and the photochemical etched sample after the hydrogen gas flow is about 10 times larger than that of the photochemical etched sample. That is, roughness is formed on the surface after performing photochemical etching and the roughened surface increases the amount of hydrogen gas adsorbed. Thus, an increase in the amount of hydrogen gas adsorbed promotes an increase in the amount of current available, thereby improving the sensitivity of the hydrogen gas sensor.

따라서, 광화학 식각이 적용된 샘플의 경우, 동일한 전압일 때 가용할 수 있는 전류량이 향상되어 수소가스 센서의 전류량이 10배 향상되는 것을 확인할 수 있다. Therefore, in the case of the photochemical etching applied sample, the amount of current available at the same voltage is improved, and the amount of current of the hydrogen gas sensor is improved by 10 times.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압에 따른 전류변화율을 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating a rate of current change according to a voltage according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 5를 참조하면, 전압에 따른 상대적인 전류변화율에 관한 그래프가 개시된다. Referring to FIG. 5, a graph relating to a relative current change rate with respect to a voltage is disclosed.

광화학 식각이 적용된 샘플과 광화학 식각이 적용되지 않은 샘플의 수소가스 센서 감도를 비교해 보면, 광화학 식각 미적용 샘플 보다 광화학 식각 적용 샘플의 경우에 같은 전압일 때 가용되는 전류량이 15배 내지 20배 정도 증가한 것을 확인할 수 있다. 가용 전류량의 증가는 수소가스의 감도 증가와 밀접하게 관련된다. 가용 전류량의 증가는 광화학 식각을 통해 형성된 표면에 거칠기가 부여되면서 광화학 식각된 영역에 비표면적이 증가에 의한 것으로 사료된다. Comparing the sensitivities of photochemically etched samples with those of photochemical etched samples, the sensitivities of hydrogen gas sensors show that the photochemical etch samples showed a 15-fold to 20-fold increase in available current at the same voltage Can be confirmed. The increase in available current is closely related to the increase in sensitivity of hydrogen gas. It is considered that the increase of the amount of available current is due to the increase of the specific surface area in the photochemically etched region while giving the roughness to the surface formed by the photochemical etching.

따라서, 광화학 식각을 통해서, 표면에 거칠기가 형성되고 비표면적이 증가되어 식각된 표면을 통해 수소가스가 더 많이 흡착되어, 수소가스 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.Therefore, through photochemical etching, surface roughness is formed and the specific surface area is increased, whereby more hydrogen gas is adsorbed through the etched surface, thereby improving the sensitivity of the hydrogen gas sensor.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 전류변화를 나타낸 그래프이다. FIG. 6 is a graph illustrating a current change with time according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 6를 참조하면, 시간에 따른 전류변화 그래프가 개시된다. Referring to FIG. 6, a graph of current change over time is disclosed.

시간은 초 기준이며, 시간에 따른 전류량의 변화 그래프가 개시된다.The time is in seconds, and a graph of the change in the amount of current with time is disclosed.

먼저, 4% 수소가스가 포함된 질소가스 분위기에서 0.5V로 전압을 고정한다.First, the voltage is fixed at 0.5 V in a nitrogen gas atmosphere containing 4% hydrogen gas.

광화학 식각을 적용한 샘플의 경우, 15mA 내지 16mA를 나타내며, 광화학 식각을 적용하지 않은 샘플의 경우, 11mA 내지 12mA의 전류량을 나타낸다. 광화학 식각을 하지 않은 샘플에 비해 광화학 식각을 적용한 샘플에서 가용 전류량이 25% 내지 29%가 증가한다. 또한, 광화학 식각을 적용한 샘플의 경우, 가역전류 반응시간이 5초이내이다. 따라서, 광화학 식각을 적용한 샘플과 광화학 식각을 적용하지 않은 샘플과 비교해보면 광화학 식각을 통해서 적은 시간에 높은 전류를 형성할 수 있으며, 짧은 시간에 높은 가역전류 값을 가질 수 있다. 15 mA to 16 mA for a photochemical etching applied sample, and 11 mA to 12 mA for a sample not subjected to photochemical etching. In photochemical etching samples, the available current increases by 25% to 29% compared to samples without photochemical etching. Also, for photochemical etched samples, the reversible current response time is less than 5 s. Therefore, compared with the sample with photochemical etching and the sample without photochemical etching, high current can be formed in a short time through photochemical etching, and a high reversible current value can be obtained in a short time.

이처럼, 동일한 전압을 가지고 높은 전류값을 갖는다는 것은 전기화학적으로 우수한 성능을 나타낸다고 할 수 있다. 또한, 수소가스 센서에 높은 전기화학적 성능을 가지는 어플리케이터는 필수적이라 하겠다. Thus, having a high current value at the same voltage can be said to exhibit excellent electrochemical performance. An applicator having a high electrochemical performance in a hydrogen gas sensor is also essential.

따라서, 질화갈륨층(100)과 접하는 쇼트키 전극층(200)에 광화학 식각을 통해서 표면의 거칠기를 부여 함으로서, 표면의 비표면적을 향상 시키며, 향상된 비표면적을 갖는 표면에 의해 짧은 시간에 높은 전류량에 도달할 수 있다. 또한, 도달한 후에 돌아오는 가역전류 시간도 단축시킬 수 있다. Therefore, by providing the surface roughness of the Schottky electrode layer 200 contacting with the gallium nitride layer 100 by photochemical etching, the surface area of the Schottky electrode layer 200 can be improved, and the surface having an improved specific surface area can provide a high current Can reach. In addition, the reversible current time returned after reaching can be shortened.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소 감도에 따른 전류변화를 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating a current change according to a hydrogen sensitivity according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 7을 참조하면, 수소 감도에 따른 전류변화 그래프가 개시된다. Referring to FIG. 7, a current change graph according to hydrogen sensitivity is disclosed.

먼저, 전압은 0.7V로 고정하고 수소가스센서의 감도변화를 측정한다. First, the voltage is fixed at 0.7 V and the sensitivity change of the hydrogen gas sensor is measured.

수소의 농도가 0.5% 내지 4%까지 선형으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 수소 농도의 변화의 폭은 광화학 식각을 적용하지 않은 샘플보다 광화학 식각을 적용한 샘플에서 더 크게 나타난다. 이처럼 광화학 식각을 통해서 수소가스에 반응하는 활성인자를 증가시켜 수소가스 센서의 감도를 증가시킬 수 있다. It can be confirmed that the concentration of hydrogen linearly increases from 0.5% to 4%. The width of the change in hydrogen concentration is larger in the photochemical etching applied samples than in the photochemical etching applied samples. The sensitivity of the hydrogen gas sensor can be increased by increasing the activation factor in response to the hydrogen gas through photochemical etching.

따라서, 질화갈륨층(100)의 광화학 식각을 통해서 표면에 거칠기를 부여함으로써, 활성영역에 비표면적을 향상시킬 수 있다. 또한, 수소가스의 활성영역에 비표면적의 향상은 수소가스와의 결합이 증가하여 수소가스 센서의 감도를 향상시킴으로써, 우수한 센싱 특성을 지닐 수 있다. Therefore, by giving the surface roughness through the photochemical etching of the gallium nitride layer 100, the specific surface area can be improved in the active region. Further, the improvement of the specific surface area in the active region of the hydrogen gas increases the bonding with the hydrogen gas and improves the sensitivity of the hydrogen gas sensor, so that it can have excellent sensing characteristics.

Claims (12)

질화갈륨층;
상기 질화갈륨층 일부에 광화학 식각을 통해 형성된, 비극성 또는 반극성 평면이고 표면 거칠기를 가지는 표면처리층;
상기 질화갈륨층의 상기 표면처리층 상에 형성된 쇼트키 전극층;
상기 쇼트키 전극층과 대향하고 상기 표면처리층 이외의 상기 질화갈륨층 상에 형성된 오믹 전극층;
상기 쇼트키 전극층 상에 형성된 제1 금속 패드층; 및
상기 오믹 전극층과 전기적으로 연결되는 제2 금속 패드층을 포함하는 질화갈륨 기반의 수소센서.A gallium nitride layer;
A non-polar or semi-polar surface treatment layer formed on the gallium nitride layer through photochemical etching and having a surface roughness;
A Schottky electrode layer formed on the surface treatment layer of the gallium nitride layer;
An ohmic electrode layer opposed to the Schottky electrode layer and formed on the gallium nitride layer other than the surface treatment layer;
A first metal pad layer formed on the Schottky electrode layer; And
And a second metal pad layer electrically connected to the ohmic electrode layer. 제1항에 있어서, 상기 표면처리층 상에 형성된 쇼트키 전극층은 Pd 또는 Pt를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서. The gallium nitride-based hydrogen sensor according to claim 1, wherein the Schottky electrode layer formed on the surface treatment layer comprises Pd or Pt. 제1항에 있어서, 상기 쇼트키 전극층의 일부 영역에 전기적으로 연결된 제1 금속 패드층 또는 제2 금속 패드층은 Ti과 Au인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서. The gallium nitride-based hydrogen sensor according to claim 1, wherein the first metal pad layer or the second metal pad layer electrically connected to a part of the Schottky electrode layer is Ti and Au. 삭제delete 질화갈륨층;
상기 질화갈륨층 일부에 광화학 식각을 통해 형성된, 비극성 또는 반극성 평면이고 표면 거칠기를 가지는 표면처리층;
상기 표면처리층 상에 형성되는 쇼트키 전극층;
상기 표면처리층 이외의 상기 질화갈륨층 상에 형성되는 소스 전극층; 및
상기 쇼트키 전극층을 중심으로 상기 소스 전극층과 대향되는 영역에 형성된 드레인 전극층을 포함하는 질화갈륨 기반의 수소센서.
A gallium nitride layer;
A non-polar or semi-polar surface treatment layer formed on the gallium nitride layer through photochemical etching and having a surface roughness;
A Schottky electrode layer formed on the surface treatment layer;
A source electrode layer formed on the gallium nitride layer other than the surface treatment layer; And
And a drain electrode layer formed in a region facing the source electrode layer around the Schottky electrode layer.
삭제delete 극성면이 노출된 질화갈륨층을 제공하는 단계;
상기 질화갈륨층 상에 광화학 식각을 수행하여 비극성 또는 반극성면이 노출되고 표면 거칠기를 가지는 표면처리층을 형성하는 단계;
상기 표면처리층 상에 쇼트키 접합을 형성하는 단계; 및
상기 표면처리층 이외의 상기 질화갈륨층 상에 오믹 전극을 형성하는 단계를 포함하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법.Providing a gallium nitride layer having an exposed polar face;
Performing photochemical etching on the gallium nitride layer to form a surface treatment layer having a non-polar or semi-polar surface exposed and having a surface roughness;
Forming a Schottky junction on the surface treatment layer; And
And forming an ohmic electrode on the gallium nitride layer other than the surface treatment layer. 제7항에 있어서, 상기 광화학 식각은 식각 용액에 상기 질화갈륨층을 도입하고, UV의 조사를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 수소센서의 제조방법.8. The method of claim 7, wherein the photochemical etching is performed by introducing the gallium nitride layer into an etching solution and irradiating UV light. 제7항에 있어서, 상기 질화갈륨층 상에 광화학 식각을 수행하여 비극성 또는 반극성면이 노출되고 표면 거칠기를 가지는 표면처리층을 형성하는 단계에서, 상기 광화학 식각은 상기 질화갈륨층에 대한 습식 에칭과 UV 조사를 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법.8. The method of claim 7, wherein in the step of forming a surface treatment layer having a non-polar or semi-polar surface exposed and a surface roughness by performing photochemical etching on the gallium nitride layer, the photochemical etching is performed using a wet etching And a UV irradiation is performed on the GaN-based hydrogen sensor. 제9항에 있어서, 상기 습식에칭은 KOH 용액 1M 내지 2M을 사용하는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법.10. The method according to claim 9, wherein the wet etching uses 1M to 2M of KOH solution. 제10항에 있어서, 상기 KOH 용액의 온도는 80℃ 내지 85℃인 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법.11. The method of claim 10, wherein the temperature of the KOH solution is between 80 DEG C and 85 DEG C. 제9항에 있어서, 상기 UV조사 시간은 1분 내지 10분간 수행되는 것을 특징으로 하는 질화갈륨 기반의 수소센서의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the UV irradiation is performed for 1 minute to 10 minutes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102161445B1 (en) * 2018-12-28 2020-10-06 (재)한국나노기술원 Method for manufacturing sensor having structure of high electron mobility transistor and sensor using thereof
KR102287480B1 (en) * 2019-10-28 2021-08-09 한국광기술원 GaN based Gas Detector Combined Heater and Method for Manufacturing the Same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1649270A1 (en) * 2003-07-25 2006-04-26 paragon AG Gas sensor and method for the production thereof
KR101424867B1 (en) * 2012-06-19 2014-08-13 단국대학교 산학협력단 Gas Sensor Comprising Metal Nanonetwork Layer
KR101762907B1 (en) * 2016-03-25 2017-07-31 (재)한국나노기술원 Method for manufacturing sensor having structure of high electron mobility transistor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020065572A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-02 United Arab Emirates University A nitride based sensor

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