KR101967420B1 - A sensor for nox using semiconductor and a manufacturing mehtod thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체를 이용한 NOx 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체와 금속의 쇼트키 접합을 이용한 NOx 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 적어도 일부의 표면에 요철 영역을 가지는 n형 GaAs기판; 상기 요철 영역에 쇼트키 접합된 금속층; 및 상기 기판에 전압을 인가하는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 센서를 제공한다. The present invention relates to a NOx sensor using a semiconductor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a NOx sensor using a Schottky junction between a semiconductor and a metal and a manufacturing method thereof.
The present invention relates to an n-type GaAs substrate having an uneven region on at least a part of its surface; A metal layer Schottky-bonded to the uneven region; And an electrode for applying a voltage to the substrate.
Description
본 발명은 반도체를 이용한 NOx 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체와 금속의 쇼트키 접합을 이용한 NOx 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a NOx sensor using a semiconductor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a NOx sensor using a Schottky junction between a semiconductor and a metal and a manufacturing method thereof.
현재 대기오염 물질중 NO, NO2, CO, 그리고 CO2 는 석유물질의 연소나 발화등에 의해 대부분 발생되고 있으며, 이러한 유독성 가스 방지 및 제거를 위한, 감지 기술이 절대적으로 필요하다. At present, NO, NO 2 , CO, and CO 2 among air pollutants are mostly generated by combustion or ignition of petroleum materials, and detection technology for preventing and eliminating these toxic gases is absolutely necessary.
Si 기반의 MEMS(micro-electron mechanical system)의 경우 그 가스 감도 효율 및 반복성이 우수한 것으로 알려져 있지만, 제작시 구조적 복잡성, 낮은 수율, 고가 장비 사용에 따른 경제적 문제가 발생하였다. 또한, SiO2, CNTs 등의 신물질을 통한 센서들은 연구단계로 머물고 있으며, 재현성 및 신뢰성 확보에 큰 어려움이 있는 실정이다.The Si-based micro-electron mechanical system (MEMS) is known to have excellent gas sensitivity efficiency and repeatability. However, the manufacturing complexity, low yield, and costly use of expensive equipment have caused economic problems. In addition, sensors based on new materials such as SiO2 and CNTs remain in the research stage, and it is difficult to maintain reproducibility and reliability.
특히, NOx와 같은 특정 가스에 선택적인 응답성을 보여주는 반도체 센서의 기술 개발은 미약한 편이다. Particularly, the technology development of semiconductor sensors showing selective response to a specific gas such as NOx is weak.
한국 에너지 기술연구소에 허여된 대한민국 특허 제167852호에서는 도 1에서 도시된 바와 같이, Au전극(3)과 Pt저항 히터선(1)이 형성된 알루미나기판(2)에 제조된 반도체 검지물질을 프린팅하고 건조, 열처리한 질소산화물 가스 검출용 반도체 가스센서를 개시한다. In Korean Patent No. 167852 granted to the Korean Institute of Energy Research, as shown in FIG. 1, a semiconductor detection material manufactured on an
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 새로운 반도체식 가스 센서를 제공하는 것이다. A problem to be solved by the present invention is to provide a new semiconductor type gas sensor.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 NOx 가스에 선택성을 가지는 새로운 반도체식 가스센서를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a new semiconductor gas sensor having selectivity for NOx gas.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 NOx 가스에 선택성을 가지는 새로운 반도체식 가스센서의 제조 방법을 제공하는 것이다. A further object of the present invention is to provide a new method for producing a semiconductor gas sensor having selectivity for NOx gas.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 가스센서는 In order to solve the above problems, a gas sensor according to the present invention includes:
적어도 일부의 표면에 요철 영역을 가지는 n형 GaAs기판;An n-type GaAs substrate having an uneven region on at least a part of its surface;
상기 요철 영역에 쇼트키 접합된 금속층; 및A metal layer Schottky-bonded to the uneven region; And
상기 기판에 전압을 인가하는 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다. And an electrode for applying a voltage to the substrate.
본 발명에 있어서, n형 GaAs 기판은 Si, Te 등을 불순물로 사용한 기판일 수 있다. In the present invention, the n-type GaAs substrate may be a substrate using Si, Te or the like as an impurity.
본 발명에 있어서, n형 GaAs 기판은 가스 센서의 감도를 높일 수 있도록 요철이 형성되는 상부층의 불순물 농도(도핑 레벨)가 하부층 보다 더 높은 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 상부층의 불순물 농도는 하부층의 불순물 농도보다 1x1018 atoms/㎤ 이상 더 높은 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 n형 GaAs 기판에서 하부층의 불순물 농도는 ~1x1018 atoms/㎤ 수 있으며, 상부층의 불순물 농도는 바람직하게는 2x1018~5 x1018 atoms/㎤, 보다 바람직하게는 5x1018 atoms/㎤ 일 수 있다. In the present invention, it is preferable that the n-type GaAs substrate has an impurity concentration (doping level) of the upper layer on which unevenness is formed so as to increase sensitivity of the gas sensor is higher than that of the lower layer. In the practice of the present invention, it is preferable that the impurity concentration of the upper layer is higher than the impurity concentration of the lower layer by 1 x 10 18 atoms /
본 발명에 있어서, 상기 '상부층'은 기판의 상부 표면으로부터 3~5 ㎛ 정도의 깊이까지인 것을 의미한다. In the present invention, the 'upper layer' refers to a depth of about 3 to 5 μm from the upper surface of the substrate.
본 발명에 있어서, 상기 GaAs 기판의 요철은 말단이 날카로운 에지 형태, 예를 들어 콘(cone) 형태일 수 있다. 상기 GaAs 기판의 요철이 커지면 균일성이 떨어져 감도 범위가 줄어들며, 상기 GaAs기판의 요철의 거칠기가 작으면 가스센서의 감도가 떨어질 수 있다. In the present invention, the concavities and convexities of the GaAs substrate may have a sharp edge shape, for example, a cone shape. If the irregularities of the GaAs substrate are increased, the uniformity is reduced and the sensitivity range is reduced. If the roughness of the irregularities of the GaAs substrate is small, the sensitivity of the gas sensor may be decreased.
본 발명에 있어서, 상기 쇼트키 접합되는 금속은 Au, Pt, Pb, 또는 AuZn을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Au 금속이 유리하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 쇼트키 접합 금속은 두께는 100nm 이하, 바람직하게는 50nm 이하, 보다 더 바람직하게는 10~20 nm의 범위일 수 있다. 상기 쇼트키 접합되는 금속층의 두께가 두꺼워지면 인가된 전류가 표면으로 과밀집되어 전극화 될 수 있으며, 금속층의 두께가 낮아지면 쇼트키 특성을 나타낼 수 없다. In the present invention, the Schottky junction metal may be Au, Pt, Pb, or AuZn, preferably Au metal. In the practice of the present invention, the Schottky junction metal may have a thickness of 100 nm or less, preferably 50 nm or less, and more preferably 10 to 20 nm. If the thickness of the Schottky junction metal layer is increased, the applied electric current can be overcorrected to the electrode surface and the Schottky property can not be exhibited if the thickness of the metal layer is lowered.
본 발명에 있어서, 상기 전극은 n형 GaAs 기판의 상부면에 위치하는 상부 전극과 기판의 하부면에 위치하는 하부 전극으로 이루어질 수 있다. 상기 전극은 AuZn이나 AuGe 물질을 사용할 수 있다. In the present invention, the electrode may include an upper electrode positioned on the upper surface of the n-type GaAs substrate and a lower electrode located on the lower surface of the substrate. The electrode may be made of AuZn or AuGe.
본 발명에 있어서, 상기 전극에는 역전압이 인가되며, 요철 표면에 특정 가스의 접촉할 경우 발생하는 전류의 변화에 의해서 가스의 존재를 측정한다. 상기 전극에 인가되는 역전압은 높은 감도를 나타낼 수 있도록 -10V 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 -10V에서 -30V 범위를 사용하는 것이 좋다. 역전압의 범위가 상기 범위를 넘어서 지나치게 커지면 소자 활성층이 데미지를 받아 소자 특성이 나타나지 않게 되며, 역전압의 범위가 상기 범위보다 작을 경우는 가스 반응 정도를 알기 어려워지는 문제가 발생할 수 있다. In the present invention, a reverse voltage is applied to the electrode, and the presence of the gas is measured by the change of the current generated when the specific gas contacts the surface of the irregularity. The reverse voltage applied to the electrode is preferably -10 V or more, more preferably -10 V to -30 V so as to exhibit high sensitivity. If the range of the reverse voltage is excessively large, the device active layer may be damaged and the device characteristics may not be exhibited. If the range of the reverse voltage is smaller than the above range, the degree of the gas reaction may become difficult to understand.
본 발명에 있어서, 가스 센서는 특정 가스가 없는 상태에서의 센서의 전류량과 특정 가스가 있는 상태에서의 센서의 변화된 전류량의 비(Ichanged/Iinitial)가 5% 이상, 바람직하게는 10% 이상, 보다 바람직하게는 15% 이상, 보다 더 바람직하게는 50% 이상인 것을 의미하는 것으로 이해된다.In the present invention, the gas sensor has a ratio of a current amount of a sensor in a state in which a specific gas is absent and a changed amount of current amount of the sensor in the presence of a specific gas (I changed / I initial ) is 5% or more, preferably 10% , More preferably at least 15%, and even more preferably at least 50%.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 가스 센서는 효과적인 작동을 위해서 가스에 노출된 후 30 분이내, 바람직하게는 20분 이내, 가장 바람직하게는 10 분이내에 전류량이 변화될 수 있으며, 가스의 제거시 1시간 이내에 원상태의 전류량으로 회복될 수 있는 센서일 수 있다. In the practice of the present invention, the gas sensor can be varied in current within 30 minutes, preferably within 20 minutes, and most preferably within 10 minutes after exposure to gas for effective operation, It can be a sensor that can be restored to the original amount of current within a short time.
본 발명에 있어서, 상기 가스 센서는 NOx 가스, 바람직하게는 NO2를 감지할 수 있으며, 특히 NO, CO, CO2 가스 등에 대해서 선택적으로 감지할 수 있다. 가스센서는 가스를 감지할 수 있는 충분한 전류량의 변화를 야기할 수 있도록, 측정 기체 중 NOx의 농도는 10ppm 이상, 바람직하게는 50ppm 이상, 보다 바람직하게는 70 ppm이상, 보다 더 바람직하게는 100ppm 이상인 것이 좋다.In the present invention, the gas sensor can detect NOx gas, preferably NO 2 , and can selectively detect NO, CO,
본 발명은 일 측면에 있어서, 적어도 일부의 표면에 요철 영역을 가지는 n형 GaAs기판;According to an aspect of the present invention, there is provided an n-type GaAs substrate, comprising: an n-type GaAs substrate having an uneven region on at least a part of its surface;
상기 요철 영역에 쇼트키 접합된 금속층; 및A metal layer Schottky-bonded to the uneven region; And
상기 기판에 전압을 인가하는 전극을 포함하는 NOx 가스센서를 제공한다. And an electrode for applying a voltage to the substrate.
본 발명은 일 측면에서,The present invention, in one aspect,
n-GaAs 기판에 고농도의 불순물을 가지는 고농도 n-GaAs층을 형성하는 단계;forming a high-concentration n-GaAs layer having a high concentration of impurities on an n-GaAs substrate;
상기 고농도 n-GaAs층이 형성된 기판의 상하면에 전극을 형성하는 단계;Forming an electrode on upper and lower surfaces of the substrate on which the high concentration n-GaAs layer is formed;
상기 기판의 상부면을 에칭하여 요철을 형성하는 단계;Etching the upper surface of the substrate to form irregularities;
상기 기판의 상부면에 쇼트키 접합된 금속층을 형성하는 단계;Forming a Schottky-bonded metal layer on an upper surface of the substrate;
를 포함하는 반도체식 가스 검출 센서의 제조 방법을 제공한다. The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor type gas detection sensor.
본 발명에 있어서, 상기 GaAs 기판의 요철은 산용액에 기판을 침지시키는 방식으로 이루어졌으며, 상기 산 용액은 황산, 질산, 및 물의 혼합물로 이루어진다.In the present invention, the irregularities of the GaAs substrate are formed by dipping the substrate in an acid solution, and the acid solution is composed of a mixture of sulfuric acid, nitric acid, and water.
본 발명에 있어서, 5x1018 atoms/㎤ 도핑레벨을 가진 n형 GaAs 층은 MOCVD 시스템을 이용하여 일반적인 GaAs 기판상 약 10um이상 증착되었으며, 증착된 n형 GaAs 층의 요철형 표면은 혼합 용액( 황산:질산:순수 = 5:1:5 )에 30s 초 이상 담근 후 순수 크리닝 후 N2 건조 완료되는 상당히 간편한 공정으로 제작 되었다. In the present invention, an n-type GaAs layer having a doping level of 5 x 10 18 atoms /
본 발명에 있어서, schottky 컨텍 형성은 thermal evaporator를 이용하여 n형 GaAs의 요철 형 표면 위에 약 20nm 얇은 Au 박막을 증착하여 형성하였으며, 이러한 쇼트키 컨텍 형성을 통해 특정 NO2 가스를 검출하였다. In the present invention, a schottky contact was formed by depositing a thin Au film of about 20 nm thickness on the irregular surface of n-type GaAs using a thermal evaporator, and the specific NO 2 gas was detected by forming the schottky contact.
본 발명에 따른 가스 센서는 NOx, 특히 NO2의 선택적인 검출이 가능하다. 또한, 간편하고 효과적인 혼합용액에 의해 생성된 n형 GaAs 의 요철형 표면에 20nm 두께의 Au 박막을 성장하여 NO2 가스 검출이 가능한 센서를 제조하는 방법을 제공하였다. 혼합용액 사용에 의해서 프로세스 공정이 단축 되었다. The gas sensor according to the present invention is capable of selective detection of NOx, particularly NO 2. Also provided is a method of fabricating a sensor capable of NO 2 gas detection by growing a 20 nm thick Au thin film on the irregular surface of n-type GaAs produced by a simple and effective mixed solution. The use of mixed solution shortened the process process.
본 발명은 MOCVD로 성장된 n형 GaAs 층의 표면을 특정 혼합용액(황산:질산:순수)를 이용하여 가스 검출에 유리한 형태인 요철 형태로 만들어 특정 NO2 가스 검출에 유리한 가스센서를 제작하고자 하였다. 두께가 20nm 이하의 Au 박막은 이러한 NO2 가스 검출를 위한 쇼트키 컨텍 효과를 위해 n형 GaAs의 요철형 표면에 증착되어 검출 효율을 증가 하였다. In the present invention, the surface of the n-type GaAs layer grown by MOCVD is formed into a concavo-convex shape that is advantageous for gas detection by using a specific mixed solution (sulfuric acid: nitric acid: pure water) to produce a gas sensor advantageous for specific NO2 gas detection. Au thin films with a thickness of 20 nm or less were deposited on the irregular surface of n - type GaAs for the Schottky contact effect for NO2 gas detection, and the detection efficiency was increased.
도 1은 본 발명으로부터 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스 센스의 구조를 간략하게 도식화한 것이다.
도 2는 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스 센서의 표면 이미지(a)와 Au 박막(2)이 형성된 n형 GaAs 층(4) 표면 이미지이다.
도 3은 제조된 A1-1과 A1-2 센서의 전압 트레이스이다.
도 4는 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스센서(A1-1)의 100 ppm NO2에 대한 특성 분석 결과를 보여 준다.
도 5는 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스센서(A1-1, A1-2)의 10 ppm NO2에 대한 특성 분석 결과를 보여 준다.
도 6은 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스센서(A1-1, A1-2)의 100 ppm CO에 대한 특성 분석 결과를 보여 준다.
도 7은 본 발명에 따른 가스 센서의 작동 원리를 설명하는 도면이다.
도 8은 종래 기술에 따른 NOx 센서의 사시도이다. 1 is a simplified schematic representation of the structure of an n-type GaAs-based NO 2 gas sensor fabricated from the present invention.
2 is a surface image (a) of the manufactured n-type GaAs-based NO2 gas sensor and a surface image of the n-
3 is a voltage trace of the produced A1-1 and A1-2 sensors.
Figure 4 shows the characterization results for the 100 ppm NO 2 of the produced n-type GaAs-based NO2 gas sensor (A1-1).
FIG. 5 shows the results of the characterization of 10 ppm NO 2 of the manufactured n-type GaAs-based NO 2 gas sensor (A1-1, A1-2).
FIG. 6 shows the analysis results of characteristics of the produced n-type GaAs-based NO 2 gas sensor (A1-1, A1-2) for 100 ppm CO.
7 is a view for explaining the operation principle of the gas sensor according to the present invention.
8 is a perspective view of a conventional NOx sensor.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명을 예시하기 위한 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The following examples are intended to illustrate but not limit the present invention.
실시 예Example
특성 분석Character analysis
도 1은 본 발명으로부터 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스 센스의 구조를 간략하게 도식화한 것이다. 본 구조상에서 n형 GaAs 기판(5)위에 MOCVD 기상 증착 장치를 이용하여 5x1018 atoms/㎤ 이상의 고 농도 n형 GaAs 층(4)을 성장하였으며, 일반적인 리소공정을 통해 AuZn 와 AuGe 전극 물질을 상부 전극(1)과 하부 전극(6)에 각각 패턴 형성 하였다. 전극형성이 완료된 웨이퍼를 혼합용액(황산:질산:순수 = 5:1:5)에 약 30초 에칭하여 가스 검출에 유리한 요철 표면(3)을 얻을 수 있었다. 1 is a simplified schematic representation of the structure of an n-type GaAs-based NO2 gas sensor fabricated from the present invention. In this structure, a high-concentration n-
열 기상 증착법을 사용하여 n형 GaAs 층 요철형 표면(3)에 20nm두께의 Au 박막(2)을 증착하여 쇼트키 컨텍을 형성하였다. 이러한 요철된 표면과 접합 금속에 의해 형성된 쇼트키 컨텍 효과에 의해 검출되는 가스와 반응 감도를 알수 있게 된다.A 20 nm thick Au
도 2는 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스 센서의 표면 이미지(a)와 Au 박막(2)이 형성된 n형 GaAs 층(4) 표면 이미지이다. 센서는 정사각형 모형으로 한 면의 길이는 300um 이며, 센서의 상부에 전류가 고루 확산될수 있도록 가지가 맞물린 형태의 전극을 사용하였다. 혼합용액(황산:질산:순수=5:1:5)에 의해 형성된 n 형 GaAs 층(4)의 요철형 표면(3)은 많은 바늘 형태의 모형들이 우푹 파인 분화구 주위에 솟아 난듯 보이며, 추후 인가되는 정공들이 이런 바늘 형태의 모형들에 몰리게 되어 주입되는 가스에 더욱 민감하게 반응한다.2 is a surface image (a) of the manufactured n-type GaAs-based NO2 gas sensor and a surface image of the n-
도 3은 제조된 센서의 전류-전압(I-V) 특성 곡선이며, 정상적인 쇼트키 다이오드 특성을 보여주고 있다. FIG. 3 is a current-voltage (I-V) characteristic curve of the manufactured sensor, showing normal Schottky diode characteristics.
도 4는 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스센서의 100 ppm NO2에 대한 특성 결과를 보여 준다. 본 결과는 특정 가스가 주입 및 방출되는 라인 을 가지는 밀봉된 케이스 내부에 전류-전압 인가가 가능한 셋트에 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스 센서를 설치한 후, 100ppm 의 NO2 가스를 흘려주며 -1.5V, -5V, -10V, 그리고 -30V의 다양한 역전압를 인가하여 얻어진 가스 반응 특성이다. 주입된 가스는 NO, NO2, CO, 그리고 CO2 가스 4 종류로, 주입 후 제작된 n형 GaAs 가스센서에는 NO2 가스가 선택적으로 높게 반응함이 확인되었다. Figure 4 shows the characteristic results for the 100 ppm NO 2 of the produced n-type GaAs-based NO2 gas sensor. This result shows that a n-type GaAs-based NO2 gas sensor fabricated in a set capable of current-voltage application is installed inside a sealed case having a line in which a specific gas is injected and discharged, then 100 ppm NO2 gas is flowed, , -5V, -10V, and -30V, respectively. It was confirmed that NO 2, NO 2, CO, and CO 2 gas were selectively injected into the n - type GaAs gas sensor.
하기 표 1은 도면 1로부터 확인된 100ppm NO2 주입하에서 다양한 역전압 변화에 따른 반응 정도를 정리한 결과이다.Table 1 below shows the results of summarizing the degree of reaction according to the various reverse voltage changes under the injection of 100 ppm NO2 as shown in FIG.
도 5는 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스센서의 소량의 10ppm NO2 대한 반응 특성 결과를 보여 준다. 확인시, -20V 역 전압 인가까지는 정상적인 가스반응 곡선이 나타나지 않았으나, -40V 역 전압에서는 15%의 정상 가스 반응 곡선이 확인 되었다. Fig. 5 shows the reaction characteristics of a small amount of 10 ppm NO 2 in the produced n-type GaAs-based NO 2 gas sensor. At the time of confirmation, no normal gas response curve was observed until -20V reverse voltage application, but a normal gas response curve of 15% was observed at -40V reverse voltage.
도 6은 제작된 n형 GaAs 기반 NO2 가스센서의 100ppm CO에 대한 특성 분석 결과를 보여 준다. 기존 NOx 에서 적용된 높은 COx 가스량 (100ppm) 과 높은 역 전압(-40V) 하에서, Cox 에 대한 어떠한 가스반응 곡선도 확인되지 않았다. 그러므로 본 발명에서 제작된 가스센서는 NOx 가스에만 선택적으로 반응하는 가스센서임이 확인되었다FIG. 6 shows the result of analyzing the characteristics of the manufactured n-type GaAs-based NO 2 gas sensor with respect to 100 ppm CO. Under the high COx gas volume (100 ppm) and high reverse voltage (-40 V) applied in conventional NOx, no gas response curve for Cox was observed. Therefore, it has been confirmed that the gas sensor fabricated in the present invention is a gas sensor that selectively reacts only with NOx gas
Claims (16)
상기 요철 영역에 쇼트키 접합된 금속층; 및
상기 기판에 역전압을 인가하는 전극을 포함하며,
여기서, 상기 n형 GaAs 기판은 n-GaAs 기판층과, 상기 n-GaAs 기판층에서 MOCVD 성장된 고농도 n-GaAs층으로 이루어지며,
상기 고농도 n-GaAs층은 n-GaAs기판층에 비해 불순물의 농도가 1x1018 atom/cm3 이상 더 높은 것을 특징으로 하는 가스센서.An n-type GaAs substrate having an uneven region on at least a part of its surface;
A metal layer Schottky-bonded to the uneven region; And
And an electrode for applying a reverse voltage to the substrate,
Here, the n-type GaAs substrate is composed of an n-GaAs substrate layer and a high-concentration n-GaAs layer grown by MOCVD on the n-GaAs substrate layer,
Wherein the high concentration n-GaAs layer has an impurity concentration higher than that of the n-GaAs substrate layer by 1 x 10 18 atom / cm 3 or more.
상기 요철 영역에 쇼트키 접합된 금속층; 및
상기 기판에 역전압을 인가하는 전극을 포함하고,
여기서, 상기 n형 GaAs 기판은 n-GaAs 기판층과, 상기 n-GaAs 기판층에서 MOCVD로 성장된 고농도 n-GaAs층으로 이루어지며,
상기 고농도 n-GaAs층은 n-GaAs기판층에 비해 불순물의 농도가 1x1018 atom/cm3 이상 더 높은 것을 특징으로 하는 NOx 가스센서An n-type GaAs substrate having an uneven region on at least a part of its surface;
A metal layer Schottky-bonded to the uneven region; And
And an electrode for applying a reverse voltage to the substrate,
Here, the n-type GaAs substrate includes an n-GaAs substrate layer and a high-concentration n-GaAs layer grown by MOCVD in the n-GaAs substrate layer,
Wherein the concentration of the impurity in the high-concentration n-GaAs layer is higher than that of the n-GaAs substrate layer by 1 x 10 18 atoms / cm 3 or more.
상기 고농도 n-GaAs층이 형성된 기판의 상하면에 전극을 형성하는 단계;
상기 기판의 상부면을 에칭하여 요철을 형성하는 단계; 및
상기 기판의 상부면에 쇼트키 접합된 금속층을 형성하는 단계;
를 포함하는 반도체식 가스 검출 센서의 제조 방법.forming a heavily doped n-GaAs layer having a high concentration of the impurity in the n-GaAs substrate by MOCVD, wherein the heavily doped n-GaAs layer is compared with the n-GaAs substrate on which the impurity concentration is high more 1x10 18 atom / cm 3 or higher ;
Forming an electrode on upper and lower surfaces of the substrate on which the high concentration n-GaAs layer is formed;
Etching the upper surface of the substrate to form irregularities; And
Forming a Schottky-bonded metal layer on an upper surface of the substrate;
Wherein the gas detection sensor comprises:
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| "Fabrication of NO2 Gas Sensors by Using Au Schottky Contacts on Rough GaAs Surfaces", Hyung Joo Lee 외, Journal of the Korean Physical Society, 56(2) (2010.02.) |
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