KR102185425B1 - 질화물계 반도체 수광 소자 - Google Patents

질화물계 반도체 수광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판, 상기 기판 상에 배치된 제1 및 제2 반도체층 및 상기 제1 및 제2 반도체층 상에 배치되며, 다중 파장의 광을 흡수하는 광흡수층을 포함하고, 상기 광흡수층은, 제1 파장의 광을 흡수하는 제1 광흡수층 및 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 흡수하는 제2 광흡수층을 포함하는 질화물계 반도체 수광 소자를 제공한다.

Description

질화물계 반도체 수광 소자{GaN-Based light receiving element}
본 발명은 질화물계 반도체 수광 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화합물 반도체의 에너지 밴드갭을 조절하여 다중 파장의 광을 흡수하기 용이한 질화물계 반도체 수광 소자에 관한 것이다.
일반적으로, 수광 소자는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로서 작동 파장의 고민감도, 빠른 응답속도, 최소 잡음이라는 장점을 지니고 있어 다양한 분야에서 광신호를 검출하는 소자로 널리 이용된다.
도 1은 일반적인 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 수광 소자(1)는 기판(2), 제1 반도체층(3), 광흡수층(4) 및 제2 반도체층(5)을 포함할 수 있다.
기판(2)는 사파이어 기판일 수 있으며, 제1 반도체층(3)은 n형 불순물이 고농도로 첨가된 반도체층이며, 제2 반도체층(5)은 p형 불순물이 첨가된 반도체층일 수 있다.
광흡수층(4)은 외부로부터 입사되는 광을 흡수하여 전자-홀 쌍을 형성시키는 층으로서, 광흡수층(4)을 이루는 물질의 에너지 밴드갭에 해당하는 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 태양광 입사시, 광흡수층(4)은 에너지 밴드갭과 동일한 파장만 흡수하고, 그 외 파장을 투과하거나 투과하지 못하도록 할 수 있다.
최근들어, 다중 파장의 광을 하나의 수광소자를 이용하여 흡수할 수 있도록 하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
등록특허 제10-0119228호 (1997.04.29. 등록)
본 발명의 목적은, 다중 파장의 광을 흡수하기 용이한 질화물계 반도체 수광 소자를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 다중 파장의 광을 흡수하는 광흡수층의 에너지 밴드갭을 조절하여, 광이 흡수되는 층의 구조를 개선한 질화물계 반도체 수광 소자를 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 질화물계 반도체 수광 소자는, 기판, 상기 기판 상에 배치되며, 질화물계 소재로 이루어진 제1 및 제2 반도체층 및 상기 제1 및 제2 반도체층 상에 배치되며, 질화물계 소재로 이루어져 다중 파장의 광을 흡수하는 광흡수층을 포함하고, 상기 광흡수층은, 제1 파장의 광을 흡수하는 제1 광흡수층 및 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 흡수하는 제2 광흡수층을 포함하며, 상기 제1 및 제2 광흡수층은, 상기 제1 및 제2 반도체층 사이에 수평 또는 수직적으로 배치되며, 조성비를 서로 다르게 하여 상기 제1 또는 제2 반도체층으로 입사되는 상기 제1 파장 및 제2 파장의 광을 서로 구분하여 흡수하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 파장은, 상기 제2 파장보다 긴 파장일 수 있다.
또한, 상기 광흡수층은, 상기 제1 파장 보다 짧고 상기 제2 파장 보다 긴 제3 파장의 광을 흡수하는 제3 광흡수층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 광흡수층은, 상기 제1 및 제2 반도체층에 적층되거나, 또는 상기 제1 및 제2 반도체층 사이에 수평적으로 적층될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 광흡수층은, InGaN 또는 AlGaN으로 형성될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 광흡수층은, In 조성비 또는 Al의 조성비가 서로 다를 수 있다.
즉, 상기 제1 내지 제3 광흡수층의 In 조성비는, 상기 제2 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제1 광흡수층 순서로 높아지거나, 또는 상기 제1 내지 제3 광흡수층의 Al 조성비는, 상기 제1 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제2 광흡수층 순서로 높아질 수 있다.
상기 제1 내지 제3 광흡수층은 InGaN으로 형성되며, 상기 제1 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제2 광흡수층 순서로 장 파장의 광을 흡수할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 광흡수층은 AlGaN으로 형성되며,상기 제1 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제2 광흡수층 순서로 장 파장의 광을 흡수할 수 있다.
삭제
본 발명에 따른 질화물계 반도체 수광 소자는, 자외선, 가시광선 및 적외선 등과 같이 다중 파장의 광을 동시에 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 질화물계 반도체 수광 소자는, 다중 파장의 광을 동시에 감지할 수 있음으로써, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구넵.체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 일반적인 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 질화물계 반도체 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 질화물계 반도체 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 질화물계 반도체 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 수광 소자(100)는 기판(110), 제1 반도체층(120), 광흡수층(130) 및 제2 반도체층(140)을 포함할 수 있다.
기판(110)은 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 예를 들어, 사파이어(Al2O3)를 포함하는 투광성 재료를 이용하여 형성될 수 있고, Si, GaAs, Si, GaP, InP, Ge, Ga203, ZnO, GaN, SiC 및 AlN 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 기판(110)은 열의 방출을 용이하게 하여 열적 안정성을 향상시킬 수 있는 재질을 사용할 수 있다.
제1 반도체층(120)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다.
n형 반도체층으로 구현되는 경우, 제1 반도체층(120)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0 ≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, 예를 들어, Si, Ge, Sn, Se, Te 와 같은 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
이때, 제1 반도체층(120)과 기판(110) 사이에는 도펀트가 도핑되지 않은 언도프트 반도체층(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 언도프트 반도체층은 제1 반도체층(120)의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, n형 도펀트가 도핑되지 않아 제1 반도체층(120)에 비해 낮은 전기전도성을 갖는 것을 제외하고는 제1 반도체층(120)과 같을 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
광흡수층(130)은 제1 및 제2 반도체층(120, 140) 사이에 배치될 수 있다.
먼저, 광흡수층(130)은 외부로부터 입사되는 광을 흡수하여 전자-홀 쌍을 형성시키는 층으로서, 진성(intrinsic) 반도체층 또는 n형 불순물이 제1 반도체층(120)에 비하여 저농도로 첨가된 반도체층일 수 있다.
광흡수층(130)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0 ≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있다.
실시 예에서, 광흡수층(130)은 InGaN 또는 AlGaN으로 형성된 것으로 설명한다.
여기서, 광흡수층(130)은 제1 내지 제3 광흡수층(132, 134, 136)을 포함할 수 있다.
먼저, 광흡수층(130)은 InGaN으로 형성된 것으로 설명한다.
제1 광흡수층(132)은 제1 반도체층(120)에 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 제1 광흡수층(132)은 제2 및 제3 광흡수층(134, 136)보다 장 파장인 제1 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제1 광흡수층(132)는 InxGa1-xN (x≒1)의 조성식으로, In 조성비(x)가 "1"에 가까울 수 있다.
또한, 제2 광흡수층(134)은 제2 반도체층(140)에 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 제2 광흡수층(134)는 제1 및 제3 광흡수층(132, 136) 보다 단 파장인 제2 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제2 광흡수층(134)는 InxGa1-xN (x≒0)의 조성식으로, In 조성비(x)가 "0"에 가까울 수 있다.
마지막으로, 제3 광흡수층(136)은 제1 및 제2 광흡수층(132, 134) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제3 광흡수층(136)은 제1 및 제2 광흡수층(132, 134) 사이의 In 조성비를 가질 수 있다.
결과적으로, In 조성비(x)는 제1 광흡수층(132)이 가장 높고, 제2 광흡수층(134)이 가장 낮으며, 제3 광흡수층(136)이 제1 및 제2 광흡수층(132, 134) 사이로 형성될 수 있다.
다음으로, 광흡수층(130)은 AlGaN으로 형성된 것으로 설명한다.
제1 광흡수층(132)은 제1 반도체층(120)에 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 제1 광흡수층(132)은 제2 및 제3 광흡수층(134, 136)보다 장 파장인 제1 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제1 광흡수층(132)는 AlyGa1-yN (y≒0)의 조성식으로, Al 조성비(y)가 "0"에 가까울 수 있다.
또한, 제2 광흡수층(134)은 제2 반도체층(140)에 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 제2 광흡수층(134)는 제1 및 제3 광흡수층(132, 136) 보다 단 파장인 제2 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제2 광흡수층(134)는 AlyGa1-yN (y≒1)의 조성식으로, Al 조성비(y)가 "1"에 가까울 수 있다.
마지막으로, 제3 광흡수층(136)은 제1 및 제2 광흡수층(132, 134) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제3 광흡수층(136)은 제1 및 제2 광흡수층(132, 134) 사이의 Al 조성비를 가질 수 있다.
결과적으로, Al 조성비(y)는 제1 광흡수층(132)이 가장 낮고, 제2 광흡수층(134)이 가장 높으며, 제3 광흡수층(136)이 제1 및 제2 광흡수층(132, 134) 사이로 형성될 수 있다.
즉, 제1 광흡수층(132)은 제2 및 제3 광흡수층(134, 136)을 통과한 제1 파장의 광을 흡수하고, 제3 광흡수층(136)은 제2 광흡수층(134)을 통과한 제3 파장의 광을 흡수하며, 제2 광흡수층(134)은 제1 및 제3 파장의 광을 통과시키며, 제2 파장의 광을 흡수할 수 있다.
제2 반도체층(140)은 광흡수층(130) 상에 배치될 수 있다.
여기서, 제2 반도체층(140)은 p형 반도체층으로 구현될 수 있으며, p형 반도체층으로 구현되는 경우, 예컨데 InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0 ≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제1 및 제2 반도체층(120, 140) 상에는 전기적으로 연결되는 전극들(미도시)이 배치될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 수광 소자(200)는 기판(210), 제1 반도체층(220), 광흡수층(230) 및 제2 반도체층(240)을 포함할 수 있다.
기판(210)은 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 예를 들어, 사파이어(Al2O3)를 포함하는 투광성 재료를 이용하여 형성될 수 있고, Si, GaAs, Si, GaP, InP, Ge, Ga203, ZnO, GaN, SiC 및 AlN 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 기판(210)은 열의 방출을 용이하게 하여 열적 안정성을 향상시킬 수 있는 재질을 사용할 수 있다.
제1 반도체층(220)은 기판(210) 상에 배치될 수 있다.
n형 반도체층으로 구현되는 경우, 제1 반도체층(220)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0 ≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, 예를 들어, Si, Ge, Sn, Se, Te 와 같은 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
이때, 제1 반도체층(220)과 기판(210) 사이에는 도펀트가 도핑되지 않은 언도프트 반도체층(미도시)가 배치될 수 있으며, 상기 언도프트 반도체층은 제1 반도체층(220)의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, n형 도펀트가 도핑되지 않아 제1 반도체층(220)에 비해 낮은 전기전도성을 갖는 것을 제외하고는 제1 반도체층(220)과 같을 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
광흡수층(230)은 제1 및 제2 반도체층(220, 240) 사이에 배치될 수 있다.
먼저, 광흡수층(230)은 외부로부터 입사되는 광을 흡수하여 전자-홀 쌍을 형성시키는 층으로서, 진성(intrinsic) 반도체층 또는 n형 불순물이 제1 반도체층(120)에 비하여 저농도로 첨가된 반도체층일 수 있다.
광흡수층(230)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0 ≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있다.
실시 예에서, 광흡수층(230)은 InGaN 또는 AlGaN으로 형성된 것으로 설명한다.
여기서, 광흡수층(230)은 제1 내지 제3 광흡수층(232, 234, 236)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 광흡수층(232, 234, 236)은 제1 및 제2 반도체층(220, 230) 사이에 서로 수평적으로 배치될 수 있다. 제1 내지 제3 광흡수층(232, 234, 236)의 형성은 선택적재성장(selective regrowth) 방법에 의해 가능하며, 여기에서 자세한 설명은 생략한다.
실시 예에서, 광흡수층(230)은 제1 광흡수층(232), 제3 광흡수층(234) 및 제2 광흡수층(236)이 수평적으로 형성된 것으로 설명한다.
먼저, 광흡수층(230)은 InGaN으로 형성된 것으로 설명한다.
제1 광흡수층(232)은 제2 및 제3 광흡수층(234, 236)보다 장 파장인 제1 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제1 광흡수층(232)는 InxGa1-xN (x≒1)의 조성식으로, In 조성비(x)가 "1"에 가까울 수 있다.
또한, 제2 광흡수층(234)은 제3 광흡수층(236)에 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 제2 광흡수층(234)는 제1 및 제3 광흡수층(232, 236) 보다 단 파장인 제2 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제2 광흡수층(234)는 InxGa1-xN (x≒0)의 조성식으로, In 조성비(x)가 "0"에 가까울 수 있다.
마지막으로, 제3 광흡수층(236)은 제1 및 제2 광흡수층(232, 234) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제3 광흡수층(236)은 제1 및 제2 광흡수층(232, 234) 사이의 In 조성비를 가질 수 있다.
결과적으로, In 조성비(x)는 제1 광흡수층(232)이 가장 높고, 제2 광흡수층(234)이 가장 낮으며, 제3 광흡수층(236)이 제1 및 제2 광흡수층(232, 234) 사이로 형성될 수 있다.
다음으로, 광흡수층(230)은 AlGaN으로 형성된 것으로 설명한다.
제1 광흡수층(232)은 제2 및 제3 광흡수층(234, 236)보다 장 파장인 제1 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제1 광흡수층(232)는 AlyGa1-yN (y≒1)의 조성식으로, Al 조성비(x)가 "0"에 가까울 수 있다.
또한, 제2 광흡수층(234)은 제3 광흡수층(236)에 인접하게 배치될 수 있다. 이때, 제2 광흡수층(234)는 제1 및 제3 광흡수층(232, 236) 보다 단 파장인 제2 파장의 광을 흡수할 수 있다.
예를 들어, 제2 광흡수층(234)는 AlyGa1-yN (y≒0)의 조성식으로, In 조성비(x)가 "1"에 가까울 수 있다.
마지막으로, 제3 광흡수층(236)은 제1 및 제2 광흡수층(232, 234) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제3 광흡수층(236)은 제1 및 제2 광흡수층(232, 234) 사이의 Al 조성비를 가질 수 있다.
결과적으로, Al 조성비(y)는 제1 광흡수층(232)이 가장 낮고, 제2 광흡수층(234)이 가장 높으며, 제3 광흡수층(236)이 제1 및 제2 광흡수층(232, 234) 사이로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 내지 제3 광흡수층(232, 234, 236)은 서로 수평적으로 배치됨으로써, 제2 반도체층(240)으로 입사되는 제1 내지 제3 파장의 광을 서로 구분하여 흡수할 수 있다.
제2 반도체층(240)은 광흡수층(230) 상에 배치될 수 있다.
여기서, 제2 반도체층(240)은 p형 반도체층으로 구현될 수 있으며, p형 반도체층으로 구현되는 경우, 예컨데 InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0 ≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제1 및 제2 반도체층(220, 240) 상에는 전기적으로 연결되는 전극들(미도시)이 배치될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 수광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 수광 소자(300)는 기판(310), 제1 반도체층(320), 광흡수층(330) 및 제2 반도체층(340)을 포함할 수 있다.
실시 예에서, 기판(310), 제1 반도체층(320) 및 제2 반도체층(340)은 도 2 및 도 3에서 설명한 바, 자세한 설명을 생략한다.
광흡수층(330)은 InxAlyGa1-x-yN (0=x≤=1, 0 ≤=y≤=1, 0≤=x+y≤=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있다.
이때, 광흡수층(330)은 제1 내지 제3 광흡수층(332, 334, 336)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 광흡수층(332, 334, 336)은 제1 및 제2 반도체층(220, 230) 사이에 서로 수직적 또는 수평적으로 배치될 수 있다.
여기서, 제1 내지 제3 광흡수층(332, 334, 336)은 InGaN, AlGaN 및 AlGaInN 중 적어도 하나의 양자 점을 포함하는 양자 점(Quantum Dot) 구조로 형성될 수 있다.
제1 광흡수층(332)은 제1 반도체층(320)에 인접하게 배치되고, 제2 광흡수층(234)는 제2 반도체층(340)에 인접하게 배치되며, 제3 광흡수층(336)은 제1 및 제2 광흡수층(232, 234) 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 제3 광흡수층(336)의 양자 점은 제1 광흡수층(332)의 양자 점보다 사이즈가 작고, 제2 광흡수층(334)의 양자 점보다 사이즈가 클수 있다.
또한, 제1 내지 제3 광흡수층(332, 334, 336)은 서로 동일한 사이즈의 양자 점으로 형성되며, 서로 인접한 양자 점들 사이의 이격거리를 다르게 하여 서로 다른 제1 내지 제3 파장의 광을 흡수할 수 있다.
도 4에 나타낸 광흡수층(330)은 도 2에 나타낸 광흡수층(130) 및 도 3에 나타낸 광흡수층(230)과 같은 조성비로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300: 질화물계 반도체 수광 소자
110, 210, 310: 기판
120, 220, 320: 제1 반도체층
130, 230, 330: 광흡수층
140, 240, 340: 제2 반도체층

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 질화물계 소재로 이루어진 제1 및 제2 반도체층; 및
    상기 제1 및 제2 반도체층 상에 배치되며, 질화물계 소재로 이루어져 다중 파장의 광을 흡수하는 광흡수층;을 포함하고,
    상기 광흡수층은,
    제1 파장의 광을 흡수하는 제1 광흡수층;
    상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 흡수하는 제2 광흡수층; 및
    상기 제1 파장 및 제2 파장과 다른 제3 파장의 광을 흡수하는 제3 광흡수층;을 포함하며,
    상기 제1 내지 제3 광흡수층은,
    InGaN 또는 AlGaN의 단일 성분으로 형성되어 상기 제1 및 제2 반도체층 사이에 수평 또는 수직적으로 배치되며,
    In 조성비가 상기 제2 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제1 광흡수층 순서로 높아지거나 또는 Al 조성비가 상기 제1 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제2 광흡수층 순서로 높아지게 하여 상기 제1 또는 제2 반도체층으로 입사되는 상기 제1 파장 내지 제3 파장의 광을 서로 구분하여 흡수하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 수광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 파장은,
    상기 제2 파장보다 긴 파장인,
    질화물계 반도체 수광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 광흡수층은,
    상기 제1 파장 보다 짧고 상기 제2 파장 보다 긴 제3 파장의 광을 흡수하는 것을 특징으로 하는
    질화물계 반도체 수광 소자..
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 광흡수층은,
    In 조성비 또는 Al 조성비가 서로 다른,
    질화물계 반도체 수광 소자.
  7. 삭제
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 광흡수층은 InGaN으로 형성되며,
    상기 제1 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제2 광흡수층 순서로 장 파장의 광을 흡수하는 것을 특징하는 질화물계 반도체 수광 소자.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 광흡수층은 AlGaN으로 형성되며,
    상기 제1 광흡수층, 상기 제3 광흡수층 및 상기 제2 광흡수층 순서로 장 파장의 광을 흡수하는 것을 특징하는 질화물계 반도체 수광 소자.
  10. 삭제
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