KR101990050B1 - 전이금속 이유화 물질 광소자의 감도 조절 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명인 전이금속 이유화 물질 광소자는,
게이트;
상기 게이트 위에 적층된 게이트 유전물질;
상기 게이트 유전물질 위에 적층된 전이금속 이유화 물질;
상기 전이금속 이유화 물질의 일끝단에 설치된 소스전극;
상기 전이금속 이유화 물질의 타끝단에 설치된 드레인전극; 및
상기 게이트의 일끝단에 설치된 게이트전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
게이트;
상기 게이트 위에 적층된 게이트 유전물질;
상기 게이트 유전물질 위에 적층된 전이금속 이유화 물질;
상기 전이금속 이유화 물질의 일끝단에 설치된 소스전극;
상기 전이금속 이유화 물질의 타끝단에 설치된 드레인전극; 및
상기 게이트의 일끝단에 설치된 게이트전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전이금속 이유화 물질 광소자에 관한 것이다.
광전자집적회로란, 광 시스템의 신호처리를 담당하는 전자소자들을 광소자들과 함께 단일 기판 위에 집적시켜, 광소자와 전자소자를 일체화시킨 집적회로를 말한다.
광소자는 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 빛에너지 값을 측정한다.
일반적인 광소자의 경우 출력전류는 입사광에 비례하여, 입사광의 에너지가 크면 출력전류가 커지고, 입사광의 에너지가 작아지면 출력전류가 작아진다.
즉, 일반적인 광소자의 출력전류는 입사광의 에너지에 비례하여 수동적으로 결정되므로, 광소자의 출력전류를 제어하여, 광소자를 능동적으로 제어할 수 있는 방법이 현재까지 없다.
또한, 입사광의 에너지가 작아지면 광소자의 출력전류가 작아져, 광소자의 감도가 떨어지는데, 이를 능동적으로 향상시킬 수 있는 방법 역시 현재까지 없다.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 전이금속 이유화 물질 광소자를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 전이금속 이유화 물질 광소자는,
게이트;
상기 게이트 위에 적층된 게이트 유전물질;
상기 게이트 유전물질 위에 적층된 전이금속 이유화 물질;
상기 전이금속 이유화 물질의 일끝단에 설치된 소스전극;
상기 전이금속 이유화 물질의 타끝단에 설치된 드레인전극; 및
상기 게이트의 일끝단에 설치된 게이트전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 사용하면, 게이트에 걸리는 전압을 제어함으로써, 광소자의 출력 전류를 제어할 수 있다. 이렇게, 광소자의 출력전류를 제어하여, 광소자를 능동적으로 제어(온/오프(스위칭))할 수 있다.
본 발명을 사용하면, 광소자에 입사되는 빛에너지가 작아도, 광소자의 출력전류를 조절하여, 광소자의 감도를 능동적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이금속 이유화 물질 광소자가 집적된 광집적회로를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전이금속 이유화 물질 광소자를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전이금속 이유화 물질이 n-type 반도체 특성을 가진 경우, 게이트전극에 걸리는 전압의 변화에 따른 전류의 변화를, 주변온도(280K, 240K, 200K, 160K, 120K, 80K) 별로 나타낸 그래프이다.
도 4는 게이트전극에 양의 전압을 걸었을 때, 도 2에 도시된 MoS2가 도체 특성을 가져, 빛을 조사하여도, MoS2에 전류가 흐르지 않게 되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 게이트전극에 음의 전압이 걸었을 때, 도 2에 도시된 MoS2가 반도체 특성을 가져, 빛을 조사하면, MoS2에 전류가 흐르는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 MoS2가 금속-절연 전이(MIT) 특성을 가진 것을 보여주기 위해, 게이트전극에 양 또는 음의 전압이 걸린 상태에서 MoS2에 흐르는 전류값의 변화를 온도에 따른 변화를 나타낸 그래프로, +90V 일 때 온도가 증가함에 따라 전류값이 감소하는 도체특성을 보이고, -90V 일 때 온도가 증가함에 따라서 전류값이 증가하는 반도체특성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 레이저의 세기별로, 게이트전극에 걸리는 전압의 증가에 따라 MoS2에 흐르는 전류값의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 도 1에 도시된 전이금속 이유화 물질 광소자를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전이금속 이유화 물질이 n-type 반도체 특성을 가진 경우, 게이트전극에 걸리는 전압의 변화에 따른 전류의 변화를, 주변온도(280K, 240K, 200K, 160K, 120K, 80K) 별로 나타낸 그래프이다.
도 4는 게이트전극에 양의 전압을 걸었을 때, 도 2에 도시된 MoS2가 도체 특성을 가져, 빛을 조사하여도, MoS2에 전류가 흐르지 않게 되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 게이트전극에 음의 전압이 걸었을 때, 도 2에 도시된 MoS2가 반도체 특성을 가져, 빛을 조사하면, MoS2에 전류가 흐르는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 MoS2가 금속-절연 전이(MIT) 특성을 가진 것을 보여주기 위해, 게이트전극에 양 또는 음의 전압이 걸린 상태에서 MoS2에 흐르는 전류값의 변화를 온도에 따른 변화를 나타낸 그래프로, +90V 일 때 온도가 증가함에 따라 전류값이 감소하는 도체특성을 보이고, -90V 일 때 온도가 증가함에 따라서 전류값이 증가하는 반도체특성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 레이저의 세기별로, 게이트전극에 걸리는 전압의 증가에 따라 MoS2에 흐르는 전류값의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전이금속 이유화 물질 광소자를 자세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전이금속 이유화 물질 광소자(10)는, 광전자집적회로(1)에 수백에서 수천 개 집적된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전이금속 이유화 물질 광소자(10)는, 게이트(11), 게이트 유전물질(12), 전이금속 이유화 물질(13), 소스전극(14), 드레인전극(15), 게이트전극(16) 로 구성된다.
게이트(11)는 500μm 두께의 Si로 구성된다.
게이트 유전물질(12)은 300nm 두께의 SiO2로 구성된다. 게이트(11) 위에 게이트 유전물질(12)이 열화학 기상방법 또는 박리방법으로 적층된다.
전이금속 이유화 물질(transition metal dichalcogenide, 13)은 금속-절연체 전이(Metal Insulator Transition, MIT) 특성을 가진다. 전이금속 이유화 물질(13)은 판상구조를 가진다.
전이금속 이유화 물질(13)은 전이금속 (Mo, W, Nb)과 디칼코게나이드 (S, Se, Te)등의 조합으로 이루어진다. 이들 조합에 따라서 반도체, 도체, 자성체, 초전도체등 다양한 특성이 가능하다.
본 실시예에서, 전이금속 이유화 물질(13)로 MoS2가 사용된다.
전이금속 이유화 물질(13)은 열화학 기상방법 및 혹은 박리방법으로, 게이트 유전물질(12)위에 적층된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전이금속 이유화 물질(13)이 n-type 반도체 특성을 가질 경우, 게이트전극(16)에 걸리는 전압이 증가함에 따라, 전이금속 이유화 물질(13)에 흐르는 전류는 증가한다.
반대로, 전이금속 이유화 물질(13)이 p-type 반도체의 특성을 가질 경우, 게이트전극(16)에 걸린 전압이 증가함에 따라, 전이금속 이유화 물질(13)에 흐르는 전류는 감소한다.
이하, 전이 금속 이유화 물질(13)이 n-type 반도체의 특성을 가진 것을 전제로 서술한다.
단원자층(Monolayer) 전이금속 이유화 물질(13)의 경우, 전이금속 이유화 물질(13)의 밴드갭은 1.8 eV이고, 층수가 증가하면서 밴드갭은 감소한다. 이러한 전이금속 이유화 물질(13)로 밴드갭 보다 큰 에너지를 가진 빛을 조사하면, 전자들이 가전자대에서 전도대로 천이하게 되어, 전기 전도도가 증가한다. 이러한 전이금속 이유화 물질(13)의 성질은 광소자로 사용될 수 있는 기초적 성질이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 게이트전극(16)에 양의 전압(+V)을 가하면, 게이트(11)는 +로 대전되고, 게이트(11)와 맞닿는 게이트 유전물질(12) 아래 부분은 -로 대전되고, 전이금속 이유화 물질(13)과 맞닿는 게이트 유전물질(12) 윗부분은 +로 대전된다. 이로 인해, 전이금속 이유화 물질(13) 채널 내에 전자밀도가 증가한다. 이때 전자의 숫자가 특정 농도(n > n c = 1 x 1013/cm2) 이상이면, 반도체 특성을 보이던 전이금속 이유화 물질(13)이 도체 특성을 갖는 물질로 변한다. 즉, 전자의 농도가 n > n c , 인 경우, 전이금속 이유화 물질(13)의 저항은 온도가 올라감에 따라서 증가하는 도체 특성을 보인다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트전극(16)에 걸리는 전압이 양의 전압(+90V) 일 때 주변온도가 증가함에 따라 전류가 감소하고 저항이 증가하는 도체 특성을 보이게 된다.
이렇게 전이금속 이유화 물질(13)이 도체 특성을 보일 때는 전이금속 이유화 물질(13)에 빛(L)을 조사하여도 광전류가 발생하지 않는다. 그 이유는, 전이금속 이유화 물질(13)이 도체특성을 가질 때는 전이금속 이유화 물질(13) 채널내에 다수의 전자들이 이미 존재하여, 전이금속 이유화 물질(13)에 빛(L)을 조사하여 여기(excitation)된 전자들이 전이금속 이유화 물질(13) 채널내부에 이미 존재하는 다수의 전자들에 의하여 산란되어 광전류가 형성되지 않기 때문이다.
반대로, 도 5에 도시된 바와 같이, 게이트전극(16)에 음의 전압(-V)을 가하면, 게이트(11)은 -로 대전되고, 게이트(11)와 맞닿는 게이트 유전물질(12) 아래 부분은 +로 대전되고, 전이금속 이유화 물질(13)과 맞닿는 게이트 유전물질(12) 윗부분은 -로 대전된다. 이로 인해, 전이금속 이유화 물질(13) 채널 내에 전자밀도가 감소한다. 이때 전자의 숫자가 특정 농도(n < n c = 1 x 1013/cm2) 이하가 되면, 도체 특성을 보이던 전이금속 이유화 물질(13)이 반도체 특성을 갖는 물질로 변한다. 즉, 전자의 농도가 n < n c , 인 경우, 전이금속 이유화 물질(13)의 저항은 온도가 올라감에 따라서 감소하는 반도체 특성을 보인다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트전극(16)에 걸리는 전압이 음의 전압(-90V) 일 때 주변온도가 증가함에 따라 전류가 증가하고 저항이 감소하는 반도체 특성을 보이게 된다.
이렇게 전이금속 이유화 물질(13)이 반도체 특성을 가지면 전이금속 이유화 물질(13)에 빛(L)을 조사할 때 광전류가 발생한다. 그 이유는 전이금속 이유화 물질(13)이 반도체 특성을 가질 때는 전이금속 이유화 물질(13) 채널 내에 존재하는 전자수가 적어, 전이금속 이유화 물질(13)에 빛(L)을 조사하여 여기(excitation)된 전자들이 전이금속 이유화 물질(13) 채널내부에 존재하는 전자들에 의하여 산란되지 않고 광전류를 형성하기 때문이다.
소스전극(14)은 전이금속 이유화 물질(13)의 일끝단에 설치된다. 소스전극(14)은 접지(0V) 된다.
드레인전극(15)은 전이금속 이유화 물질(13)의 타끝단에 설치된다. 드레인전극(15)에는 0.1V의 전압이 걸린다.
전류계(A)는 소스전극(14)과 드레인전극(15)을 연결하여, 전이금속 이유화 물질(13)을 흐르는 전류값을 측정한다.
게이트전극(16)은 게이트(11)의 일끝단에 설치된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전이금속 이유화 물질 광소자의 작동을 자세히 설명한다. 도 2 및 도 5는 기본적으로 참조한다.
게이트전극(16)에 전압을 걸어준다. 게이트전극(16)에 걸리는 전압은 -60V ~ +60V 사이다. 물론, 게이트전극(16)에 더 넓은 범위의 전압을 걸어줄 수도 있다.
이때, 게이트전극(16)에 걸어주는 전압은, 게이트 유전물질(12)의 유전상수 및 두께에 의하여 변화될 수 있다.
또한, 게이트전극(16)에 걸어주는 전압은, 소스전극(14) 과 전이금속 이유화 물질(13) 사이에 형성된 쇼트키 장벽높이Schottky barrier height)에 의하여 변화될 수 있다.
또는, 게이트전극(16)에 걸어주는 전압은, 드레인전극(15)과 전이금속 이유화 물질(13) 사이에 형성되는 쇼트키 장벽높이에 의하여 변화될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 게이트전극(16)에 걸리는 전압이 -60V ~ -10V 범위에서 전이금속 이유화 물질(13)은 명확하게 반도체 특성을 보인다.
게이트전극(16)에 걸리는 전압이 +10V ~ + 30V 범위에서, 전이금속 이유화 물질(13)은 반도체에서 도체로 특성 변화가 이루어진다.
게이트전극(16)에 걸리는 전압이 +30V ~ + 60V 범위에서 전이금속 이유화 물질(13)은 명확하게 도체 특성을 보인다.
도 7에 도시된 반도체전압범위(G1)는, 전이금속 이유화 물질(13)이 반도체 특성을 명확하게 보이는, 게이트전극(16)에 걸리는 전압범위이다.
본 실시예에서 입사광으로 레이저(L)가 사용된다.
반도체전압범위(G1)에서 전이금속 이유화 물질(13)에 레이저(L)를 조사한다.
전이금속 이유화 물질(13)에 전류(I)가 흐른다. 전류계(A)가 전류값을 측정한다.
전류계(A)에서 측정된 전류값으로, 전이금속 이유화 물질(13)에 레이저(L)를 조사하지 않을 때(빛 없음) 전류값(0A)과, 전이금속 이유화 물질(13)에 레이저(L)를 조사할 때 전이금속 이유화 물질(13)에 흐르는 전류값의 차이(ΔI)를 계산해낸다.
도 7에 도시된 바와 같이,
레이저(L)의 출력이 5μW일 때, 전류값의 차이(ΔI)는 1.5±α(nA)이다.
레이저(L)의 출력이 20μW일 때, 전류값의 차이(ΔI)는 1.75±α(nA)이다.
레이저(L)의 출력이 60μW일 때, 전류값의 차이(ΔI)는 2±α(nA)이다.
레이저(L)의 출력이 100μW일 때, 전류값의 차이(ΔI)는 2.25±α(nA)이다.
레이저(L)의 출력이 200μW일 때, 전류값의 차이(ΔI)는 2.5±α(nA)이다.
레이저(L)의 출력이 400μW일 때, 전류값의 차이(ΔI)는 2.75±α(nA)이다.
이러한 전류값의 차이로 레이저(L)의 출력을 알아낼 수 있다. 즉, 입사광의 세기를 알아낼 수 있다.
여기서, α는 반도체전압범위(G1) 내에서 조절될 수 있는 전이금속 이유화 물질(13)을 흐르는 전류의 값이다.
전류값은 전류조절범위(G2)내에서 조절된다. 전류조절범위(G2)는 도시의 편의상 레이저(L)의 출력 400μW에만 도시하였다. 예를 들어, 동일한 레이저(L)의 출력 400μW에서, 게이트전극(16)에 45V를 걸어주면 전이금속 이유화 물질(13)을 흐르는 전류의 값이 2.75nA까지 증가하고, 게이트전극(16)에 10V를 걸어주면 전이금속 이유화 물질(13)을 흐르는 전류의 값이 2.5nA로 감소한다.
레이저(L)의 출력이 5μW, 20μW, 60μW, 100μW, 200μW 일 때도, 전이금속 이유화 물질(13)을 흐르는 각각의 전류의 값을 전류조절범위(G2)내에서 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 즉, 이러한 방식으로 광소자(10)의 감도를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 반도체전압범위(G1) 내에서 게이트전극(16)에 전압을 걸어서, 광소자(10)를 작동시킬 수 있다. 이렇게 게이트전극(16)에 걸리는 전압을 제어함으로써, 광소자(10)를 능동적으로 온/오프(스위칭)할 수 있다.
또한, 본 발명은, 반도체전압범위(G1)내에서 게이트전극(16)에 걸리는 전압을 조절하여, 전류조절범위(G2)내에서 전이금속 이유화 물질(13)에 흐르는 전류의 세기를 조절할 수 있다. 이로 인해, 광소자(10)에 입사되는 빛 에너지가 작아도, 전이금속 이유화 물질(13)에 흐르는 전류의 세기를 조절하여, 광소자(10)의 감도를 높일 수 있다.
1: 광전자집적회로 10: 광소자
11: 게이트 12: 게이트 유전물질
13: 전이금속 이유화 물질 14: 소스전극
15: 드레인전극 16: 게이트전극
11: 게이트 12: 게이트 유전물질
13: 전이금속 이유화 물질 14: 소스전극
15: 드레인전극 16: 게이트전극
Claims (7)
- 게이트; 상기 게이트 위에 적층된 게이트 유전물질; 상기 게이트 유전물질 위에 적층되며 게이트전극에 걸리는 전압이 -60V ~ -10V 범위에서 반도체 특성을 가지며, 게이트전극에 걸리는 전압이 +10V ~ + 30V 범위에서 반도체에서 도체로의 특성 변화가 이루어지며, 게이트전극에 걸리는 전압이 +30V ~ + 60V 범위에서 도체 특성을 가지는 전이금속 이유화 물질; 상기 전이금속 이유화 물질의 일끝단에 설치된 소스전극; 상기 전이금속 이유화 물질의 타끝단에 설치된 드레인전극; 상기 게이트의 일끝단에 설치된 게이트전극을 포함하는 전이금속 이유화 물질 광소자의 감도 조절 방법에 있어서,
1차적으로 상기 전이금속 이유화 물질이 반도체 특성을 가지는, 게이트전극에 걸리는 전압이 -60V ~ -10V 범위에서 게이트전극에 전압을 걸어, 상기 전이금속 이유화 물질 광소자를 작동시킨 후,
2차적으로 게이트전극에 걸리는 전압이 -60V ~ -10V 범위내에서 다시 게이트전극에 걸리는 전압을 조절함으로써, 상기 전이금속 이유화 물질 광소자의 감도를 조절하는 것을 특징으로 하는 전이금속 이유화 물질 광소자의 감도 조절 방법, - 삭제
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230148621A (ko) | 2022-04-18 | 2023-10-25 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 가시광선 및 적외선을 모두 감지할 수 있는 광 감자소자 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130130915A (ko) * | 2012-05-23 | 2013-12-03 | 경희대학교 산학협력단 | 다층 전이금속 칼코겐화합물 소자 및 이를 이용한 반도체 소자 |
| KR101548681B1 (ko) * | 2014-06-17 | 2015-09-01 | 성균관대학교산학협력단 | 광 검출 소자 및 제조 방법 |
| KR20160004433A (ko) * | 2014-07-02 | 2016-01-13 | 경희대학교 산학협력단 | 광반응성 증폭 포토 디바이스 및 그 제조방법 |
| KR20160126667A (ko) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 경희대학교 산학협력단 | 포토 센서 |
| KR101678938B1 (ko) * | 2016-01-11 | 2016-11-24 | 건국대학교 산학협력단 | MPSx 물질을 이용한 광전소자 |
| JP6073530B2 (ja) * | 2015-01-28 | 2017-02-01 | 三菱電機株式会社 | 電磁波検出器および電磁波検出器アレイ |
| KR101712003B1 (ko) | 2015-07-31 | 2017-03-03 | 한국과학기술연구원 | 2d 적층형 복합구조 쌍안정성 비휘발성 메모리 소자 및 그 제작 방법 |
-
2017
- 2017-12-14 KR KR1020170171869A patent/KR101990050B1/ko active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130130915A (ko) * | 2012-05-23 | 2013-12-03 | 경희대학교 산학협력단 | 다층 전이금속 칼코겐화합물 소자 및 이를 이용한 반도체 소자 |
| KR101548681B1 (ko) * | 2014-06-17 | 2015-09-01 | 성균관대학교산학협력단 | 광 검출 소자 및 제조 방법 |
| KR20160004433A (ko) * | 2014-07-02 | 2016-01-13 | 경희대학교 산학협력단 | 광반응성 증폭 포토 디바이스 및 그 제조방법 |
| JP6073530B2 (ja) * | 2015-01-28 | 2017-02-01 | 三菱電機株式会社 | 電磁波検出器および電磁波検出器アレイ |
| KR20160126667A (ko) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 경희대학교 산학협력단 | 포토 센서 |
| KR101712003B1 (ko) | 2015-07-31 | 2017-03-03 | 한국과학기술연구원 | 2d 적층형 복합구조 쌍안정성 비휘발성 메모리 소자 및 그 제작 방법 |
| KR101678938B1 (ko) * | 2016-01-11 | 2016-11-24 | 건국대학교 산학협력단 | MPSx 물질을 이용한 광전소자 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Andrzej Taube et al., "Temperature-Dependent Thermal Properties of Supported MoS2 Monolayers", Appl. Mater. Interfaces, Vol.7, pp.5061-5065 * |
| Marcon M. Furchi et al., "Mechanisms of Photoconductivity in Atomically Thin MoS2", Nano Lett., Vol.14, pp.6165-6170* * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230148621A (ko) | 2022-04-18 | 2023-10-25 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 가시광선 및 적외선을 모두 감지할 수 있는 광 감자소자 |
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