KR20140128203A - 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기 - Google Patents
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Abstract
싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기가 개시된다. 개시된 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기는 기판 상에서 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 연결하는 복수의 반도체성 싱글월 탄소나노튜브와, 상기 탄소나노튜브의 표면에 부착되어서 광 여기에 의해 상기 탄소나노튜브를 도핑하는 흡착제를 포함한다. 흡착제는 전자 억셉터, 전자 도너, 또는 광 흡수제일 수 있다.
Description
광 검출속도와 광 검출 감도를 향상시킨 흡착제를 사용한 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광검출기에 관한 것이다.
싱글월 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube: SWNT)는 고 전계효과 이동도, ballistic transport, 고 유전물질(high-k dielectric material)과의 높은 호환성(compatibility)과 같은 우수한 전기적 성질을 가지므로, 기존의 실리콘 베이스 소자에 비해 고속 구동이 가능한 전계효과 트랜지스터를 만들 수 있게 한다. 또한, 밴드갭의 조절로, 광의 특정 파장의 방출 또는 검출에 이용될 수 있다.
광검출기는 광신호를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 소자다. 광검출기는 두개의 전극이 광 입사 방향에 대해서 수직으로 배치된 수직형 광검출기와 두개의 전극이 광 입사 방향에 대해서 수평으로 배치된 수평형 광검출기가 있다.
싱글월 탄소나노튜브를 수평형 광 검출기로 사용하는 많은 연구가 시도되었다. 그러나, 탄소나노튜브를 두개의 전극 사이에 네트워크 구조로 형성하는 경우, 캐리어가 탄소나노튜브들 사이의 접합, 불순물 등의 다양한 트랩 사이트의 존재로 이동도가 감소될 수 있다.
본 발명의 실시예는 고속으로 작동하며, 감도가 향상된 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기는:
기판 상에서 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 연결하는 복수의 싱글월 탄소나노튜브;
상기 탄소나노튜브의 표면에 부착되어서 광 여기에 의해 상기 탄소나노튜브를 도핑하는 흡착제;를 포함한다.
일 국면에 따르면, 상기 흡착제는 상기 탄소나노튜브를 p-도핑하는 전자 억셉터 또는 상기 탄소나노튜브를 n-도핑하는 전자 도너일 수 있다.
상기 전자 억셉터는 플러렌 또는 플러렌 유도체일 수 있다.
상기 플러렌 유도체는 Phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM), phenyl-C71-butyric acid methyl ester(PC71BM), indene-C60 bisadduct (IC60BA), indene-C70 bisadduct (IC70BA)로 이루어지 그룹 중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
상기 전자 도너는 Poly-3-hexyl thiophene (P3HT), poly[2,5-bis(3-alkylthiophen-2-yl)thieno(3,2-b)thiophene] (PBTTT), and poly[5,5′-bis(3-alkyl-2-thienyl)-2,2′-bithiophene] (PQT) 로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
상기 흡착제는 광 흡수제이며, 상기 광 흡수제는 퀀텀 도트, 유기 염료, 또는 무기 감광제일 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 일함수가 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1전극 및 상기 제2전극에 소정의 전압을 인가하는 수단을 더 구비할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 Al, Au, Pt, Cr, Ag, ITO 로 이루어진 그룹 중 선택된 물질로 이루어질 수 있다.
상기 탄소나노튜브의 캐리어의 이동을 조절하는 게이트를 더 구비할 수 있다.
상기 기판은 백게이트일 수 있다.
상기 복수의 탄소나노튜브는 각각 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 접촉하도록 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 탄소나노튜브의 양단 상에 각각 배치되어 상기 탄소나노튜브와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 상기 탄소나노튜브의 길이는 0.1~1000 ㎛ 일 수 있다.
상기 기판 상에서 상기 탄소나노튜브 하부에 형성되며, 패터닝되어서 복수의 라인을 형성하는 자기조립 단분자막(self-assembled monolayer: SAM) 을 더 포함하며,
상기 탄소나노튜브는 상기 SAM 표면에 밀착되어 정렬될 수 있다.
상기 SAM은 Octadecyltrichlorosilane (OTS), benzocyclobutene (BCB), 16-mercaptohexadecanoic acid (HMA),Alkylsiloxanes 으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 광의 조사로 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
복수의 싱굴월 탄소 나노튜브 각각은 반도체 싱글월 탄소나노튜브일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 두 전극 사이를 직접 연결하도록 배치된 싱글월 탄소나노튜브로 캐리어의 이동도가 향상된다.
싱글월 탄소나노튜브 표면 상의 흡착제 배치로 광 검출 감도가 향상된다. 또한, 게이트 전압 인가로 SDR(signal to dark current ratio) 값이 높은 상태에서 광 검출을 할 수 있으므로, 측정 감도가 더욱 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기의 구조를 개괄적으로 보여주는 단면도 및 평면도이다.
도 3은 흡착제인 전자 엑셉터의 p-doping 을 수행하는 동작을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 4는 흡착제인 전자 도너의 n-doping 을 수행하는 동작을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 5는 광 흡수제로 탄소나노튜브를 doping 하는 과정을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기에서 흡착제를 적용하지 않았을 때의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기에서 흡착제를 적용하지 않았을 때의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 8은 광 여기에 의한 도핑 특성을 이용한 PN 접합 구조체를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 흡착제인 전자 엑셉터의 p-doping 을 수행하는 동작을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 4는 흡착제인 전자 도너의 n-doping 을 수행하는 동작을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 5는 광 흡수제로 탄소나노튜브를 doping 하는 과정을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기에서 흡착제를 적용하지 않았을 때의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기에서 흡착제를 적용하지 않았을 때의 특성을 보여주는 그래프이다.
도 8은 광 여기에 의한 도핑 특성을 이용한 PN 접합 구조체를 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 명세서를 통하여 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
이하에서, "상부" 또는 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기(100)의 구조를 개괄적으로 보여주는 단면도 및 평면도이다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 광 검출기(100)는 기판(110) 상의 복수의 싱글월 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube: SWCNT)(140)와 싱글월 탄소나노튜브들(140)의 양단에 전기적으로 연결된 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)을 포함한다. 이하에서는 싱글월 탄소나노튜브를 탄소나노튜브로도 칭한다.
기판(110)은 반도체, 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 기판(110)이 반도체, 예컨대 실리콘 기판인 경우, 기판(110)은 백게이트로 작용할 수 있다. 기판(110) 상에는 절연층(120)이 더 형성될 수 있다. 절연층(120)은 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 나이트라이드 등으로 형성될 수 있다. 절연층(120)은 게이트 절연층으로도 불린다.
기판(110)은 도전성 금속 물질로 형성될 수도 있다. 또한, 기판(110)이 유리 또는 플라스틱으로 형성되는 경우, 탄소나노튜브(140) 하부에 해당하는 위치에 금속으로 이루어진 별도의 백게이트를 형성할 수 있으며, 상세한 설명은 생략한다.
탄소나노튜브(140)는 전계효과 트랜지스터의 채널에 해당될 수 있다. 제1 전극(151)과 제2 전극(152) 사이의 탄소나노튜브(140)는 대략 0.1~1000 ㎛ 길이를 가진다. 탄소나노튜브(140)는 반도체 성질을 가질 수 있다. 제1 전극(151)과 제2 전극(152) 사이의 복수의 탄소나노튜브(140)의 길이가 대략 0.1~2 ㎛ 인 경우, 탄소나노튜브(140)에 금속성 탄소나노튜브가 포함되면, 제1 전극(151)과 제2 전극(152)이 단락되어서 평판형 포토디텍터(100)이 포토디텍터로서 기능을 할 수 없게 될 수 있다. 제1 전극(151)과 제2 전극(152) 사이의 탄소나노튜브(140)의 길이가 대략 2~1000 ㎛ 이면, 복수의 탄소나노튜브(140)의 적어도 75%는 반도체 성질을 가진다.
튜브(140) 상으로 조사되면, 탄소나노튜브(140)에 엑시톤이 생성된다. 생성된 엑시톤은 제1 전극(151) 및 제2 전극(152) 사이의 전위치에 의해서 전자 및 정공으로 분리되며, 전자는 전위가 상대적으로 높은 제1 전극(151)으로, 그리고 정공은 전위가 상대적으로 낮은 제2 전극(152)으로 이동한다. 본 발명에서는 탄소나노튜브(140)가 정렬되어 있어서 캐리어가 각 전극으로 이동하는 이동도가 높으며, 재결합하는 확률이 적다.
반면에, 종래 기술에서, 탄소나노튜브들이 네트워크로 형성된 경우 트랩 밀도가 높고, 다른 탄소나노튜브를 거쳐서 전극으로 이동하므로 캐리어의 이동도가 떨어진다.
싱글월 탄소나노튜브(140)의 표면 상에는 흡착제(adsorber)(160)가 부착되어 있다. 흡착제(160)는 광 검출 감도(sensitivity)를 향상시킨다.
흡착제(160)는 광을 받으면 탄소나노튜브(140)를 도핑한다. 흡착제(160)는 전자 억셉터 또는 전자 도너일 수 있다. 흡착제(160)가 전자 억셉터인 경우, 흡착제(160)는 탄소나노튜를 p-도핑을 한다. 전자 억셉터로는 플러렌, 또는 플러렌 유도체가 사용될 수 있다. 플러렌 유도체는 Phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM), phenyl-C71-butyric acid methyl ester(PC71BM), indene-C60 bisadduct (IC60BA), indene-C70 bisadduct (IC70BA) 등이 사용될 수 있다.
도 3은 흡착제(160)인 전자 엑셉터의 p-doping 을 수행하는 동작을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 3을 참조하면, 광이 싱글월 탄소나노튜브 위로 조사되면, 탄소나노튜브에 전자-정공 쌍인 엑시톤(exiton)이 생성된다. 엑시톤은 제1전극 및 제2전극 사이의 전위차에 의해 전자-정공으로 분리된다. 분리된 전자는 전자 엑셉터로 이동한다. 탄소나노튜브에는 정공이 남으며, 따라서, 탄소나노튜브는 p-doping이 된다.
흡착제(160)가 전자 도너인 경우, 흡착제(160)는 탄소나노튜브를 n-도핑을 한다. 전자 도너로는 Poly-3-hexyl thiophene (P3HT), poly[2,5-bis(3-alkylthiophen-2-yl)thieno(3,2-b)thiophene] (PBTTT), and poly[5,5′-bis(3-alkyl-2-thienyl)-2,2′-bithiophene] (PQT) 등이 사용될 수 있다.
도 4는 흡착제(160)인 전자 도너의 n-doping 을 수행하는 동작을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 4를 참조하면, 광이 탄소나노튜브 위로 조사되면, 탄소나노튜브에 전자-정공 쌍인 엑시톤(exiton)이 생성된다. 엑시톤은 제1전극 및 제2전극 사이의 전위차에 의해 전자-정공으로 분리된다. 분리된 정공은 전자 도너로 이동한다. 탄소나노튜브에는 전자가 남으며, 따라서, 탄소나노튜브는 n-doping이 된다.
흡착제(160)는 광 흡수제(light absorber)일 수도 있다. 광 흡수제는 퀀텀 도트, 유기 염료(organic dye), 무기 감광제(inorganic sensitizer)일 수 있다. 퀀텀 도트는 CdS, CdTe, Si 등으로 이루어질 수 있다. 유기 염료로는 N719 염료, Z9l7 dye, Zn-porphyrin, Zn-phthalocyanine 등이 사용될 수 있다. 무기 감광제로는 PbS, PbSe, CdSe 등이 사용될 수 있다.
광 흡수제는 광을 받아서 전자를 탄소나노튜브에 주거나 또는 정공을 탄소나노튜브에 준다.
도 5는 광 흡수제로 탄소나노튜브를 doping 하는 과정을 설명하는 에너지 밴드 다이어그램이다.
도 5를 참조하면, 광 흡수제, 예컨대 CdS 퀀텀 도트의 밴드 갭에 대응되는 파장의 광이 흡착제에 조사되면, 광 흡수제는 광을 흡수하여 전자-정공 쌍인 엑시톤(exiton)을 생성한다. 엑시톤은 탄소나노튜브/광흡착제 사이의 정전 포텐셜(electrostatic potential)에 의해 전자-정공이 분리된다. 정전 포텐셜은 탄소나노튜브와 광 흡수제 사이의 LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) 레벨 차이이며, 정전 포텐셜이 엑시톤의 결합 에너지 보다 크기 때문에 전자-정공 분리가 일어나다. 분리된 전자는 상대적으로 LUMO 에너지가 낮은 탄소나노튜브로 이동한다. 탄소나노튜브에는 전자가 쌓이며, 따라서, n-doping이 된다. 따라서, 탄소나노튜브에서 전류가 증가한다.
광 흡수제의 HOMO가 탄소나노튜브의 HOMO 보다 큰 물질을 사용하면, 광 흡수제의 정공이 탄소나노튜브로 이동하며, 따라서 탄소나노튜브는 p-doping 이 된다.
기판(110) 상에서 복수의 싱글월 탄소나노튜브(140)는 대략 서로 나란하게 배치된다. 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 탄소나노튜브(140)의 양단과 전기적으로 연결된다. 각 탄소나노튜브(140)는 양단이 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)과 접촉된다.
절연층(120) 상에는 탄소나노튜브(140)의 정렬을 위한 자기조립 단분자막(Self assembled monolayer: SAM)(130) 이 더 형성될 수 있다. SAM(130)은 Octadecyltrichlorosilane (OTS), benzocyclobutene (BCB), 16-mercaptohexadecanoic acid (HMA), Alkylsiloxanes 등으로 형성될 수 있다.
SAM(130)은 선형적으로 패터닝되어 복수의 라인을 포함하는 형태로 절연층(120) 상에 배치될 수 있다. SAM(130) 상으로 탄소나노튜브(140)를 분산시키는 경우, 탄소나노튜브(140)는 SAM(130)의 기능 기와 밀착하며, 따라서, 탄소나노튜브(140)는 정렬이 될 수 있다. 탄소나노튜브(140)는 SAM(130) 표면에 밀착되므로, 절연층(120) 표면에 트랩되는 캐리어가 감소된다.
제1 전극(151) 및 제2 전극(152)은 Al, Au, Pt, Cr, Ag, ITO 등으로 형성될 수 있다. 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)이 동일한 물질로 형성되는 경우, 제1 전극(151) 및 제2 전극(152)에 연결된 전압원(170)에 소정의 전압을 인가함으로써 제1 전극(151)과 제2 전극(152) 사이에 전위차가 형성된다. 예컨대, 제1 전극(151)에 포지티브 전압을 인가하고, 제2 전극(152)을 접지할 수 있다.
제1 전극(151) 및 제2 전극(152)을 서로 다른 일함수를 가지는 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 전극(151)으로 Al 를 사용하고, 제2 전극(152)으로 Au 또는 ITO를 사용하는 경우, 제1 전극(151) 및 제2 전극(152) 사이에는 전위차가 생기며, 제1 전극(151)의 전위가 더 높게 된다. 이경우, 빌트인 전압(built-in voltage)이라 칭한다.
백게이트인 기판(110)에 게이트 전압을 인가하면, 통상의 전계효과 트랜지스터처럼 채널의 역할을 하는 탄소나노튜브(140)에서의 캐리어의 이동을 제어할 수 있다. 게이트 전압으로 signal to dark current ratio (SDR)을 조절할 수 있다. SDR은 광 조사시의 전류 Ilight - on 을 광이 오프일 때의 전류 Ilight - off 로 나눈 값이다. SDR은 게이트 전압으로 광 검출기(100)를 턴 오프시 증가한다. 광 검출기(100)가 턴온시, 이미 많은 캐리어가 채널(탄소나노튜브)에 존재하므로 광 조사의 효과가 상대적으로 적기 때문이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기에서 흡착제를 적용하지 않았을 때의 특성을 보여주는 그래프이다. 게이트 전압을 변경하면서 제1전극 및 제2전극 사이의 전류(IDS)의 변화를 측정하였다. 그래프 1(G1)은 자외선과 같은 광을 조사하지 않은 상태의 광 검출기의 전류 특성을 보여주며, 그래프 2(G2)는 광을 조사시의 광 검출기의 전류 특성을 보여준다.
도 6을 참조하면, 대략 1200 nm 파장을 가진 자외선의 조사 여부에 따라서, SDR 이 게이트 전압에 따라 변한다. 광 검출기가 오프일 때, SDR 가 증가한다. 이는 광 검출기가 온 상태에는 캐리어가 이미 너무 많아서 광검출 효과가 낮으며, 광 검출기가 오프 상태일 때, 광 조사에 의한 측정 전류(IDS)가 크게 증가하기 때문이다. 게이트 전압이 15V일 때, 측정 전류(IDS)는 대략 pA 수준으로 매주 낮아서 광 검출이 어려울 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기에서 흡착제를 적용하지 않았을 때의 특성을 보여주는 그래프이다. 흡착제(160)으로 플러렌을 사용하였다. 그래프 1(G1)은 자외선을 조사하지 않은 상태의 광 검출기의 전류 특성을 보여주며, 그래프 2(G2)는 자외선을 조사시의 광 검출기의 전류 특성을 보여준다. 게이트 전압의 변화에 따라서 제1전극 및 제2전극 사이의 전류(IDS)의 변화를 도시하였다.
도 7을 참조하면, 흡착제(160)의 사용으로 광 검출기의 감도가 크게 증가하였다. 대략 1200 nm 파장을 가진 자외선의 조사에 따라 탄소나노튜브는 엑시톤을 생성하였으며, 흡착제는 전자를 수용하였다. 이에 따라 탄소나노뉴브는 정공으로 도핑되었다. 이에 따라, 문턱전압이 오른 쪽으로 쉬프팅되며, 이는 탄소나노튜브가 p-doping 된 것을 보여준다. 게이트 전압이 20V일 때, 측정 전류(IDS)는 대략 nA 수준으로 흡착제를 사용하지 않은 경우(도 6 참조)와 비교하여 현저하게 높은 전류값을 보여준다.
본 발명의 실시예에 따르면, 흡착제의 적용으로 광 검출 감도가 향상된다. 또한, 게이트 전압 인가로 SDR 값이 높은 상태에서 광 검출을 할 수 있으므로, 측정 감도가 향상된다.
도 8은 광 여기에 의한 도핑 특성을 이용한 PN 접합 구조체(200)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
기판(210) 상에 절연층(220)이 형성되며, 절연층(220) 상에는 복수의 싱글월 탄소나노튜브(240)가 서로 나란하게 배열되어 있다. 탄소나노튜브(240)의 양단에는 각각 제1 전극(251) 및 제2 전극(252)이 배치된다. 탄소나노튜브(240)의 표면은 둘로 나뉘며, 제1 전극(251)과 가까운 제1영역(A1)과 제2 전극(252)과 가까운 제2영역(A2)을 포함한다. 제1영역(A1)에는 전자 도너 또는 n-도핑을 하는 퀀텀 도트, 유기 염료가 흡착된다. 제2영역(A2)에는 전자 억셉터 또는 p-도핑을 하는 퀀텀 도트, 유기 염료가 흡착된다. 제1영역(A1)은 광 조사시 n-도핑 영역이며, 제2영역(A2)은 광 조사시 p-도핑 영역이다.
PN 접합 구조체(200)는 태양 전지 등에 이용될 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기
110: 기판 120: 절연층
130: SAM 140: 반도체성 탄소나노튜브
151: 제1 전극 152: 제2 전극
160: 흡착제 170: 전압원
110: 기판 120: 절연층
130: SAM 140: 반도체성 탄소나노튜브
151: 제1 전극 152: 제2 전극
160: 흡착제 170: 전압원
Claims (20)
- 기판 상에서 서로 이격된 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 연결하는 복수의 반도체성 싱글월 탄소나노튜브; 및
상기 탄소나노튜브의 표면에 부착되어서 광 여기에 의해 상기 탄소나노튜브를 도핑하는 흡착제;를 포함하는 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 흡착제는 광여기에 의해 상기 탄소나노튜브로부터 전자를 받는 전자 억셉터 또는 상기 탄소나노튜브에 전자를 주는 전자 도너인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 전자 억셉터는 플러렌 또는 플러렌 유도체인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 3 항에 있어서,
상기 플러렌 유도체는 Phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM), phenyl-C71-butyric acid methyl ester(PC71BM), indene-C60 bisadduct (IC60BA), indene-C70 bisadduct (IC70BA)로 이루어지 그룹 중 선택된 적어도 하나인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 전자 도너는 Poly-3-hexyl thiophene (P3HT), poly[2,5-bis(3-alkylthiophen-2-yl)thieno(3,2-b)thiophene] (PBTTT), and poly[5,5′-bis(3-alkyl-2-thienyl)-2,2′-bithiophene] (PQT) 로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 흡착제는 광 흡수제이며, 상기 광 흡수제는 퀀텀 도트, 유기 염료, 또는 무기 감광제인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 일함수가 서로 다른 물질로 형성된 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 동일한 전극 물질로 이루어지며,
상기 제1전극 및 상기 제2전극에 소정의 전압을 인가하는 수단을 더 구비하는 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 Al, Au, Pt, Cr, Ag, ITO 로 이루어진 그룹 중 선택된 물질로 이루어진 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브의 캐리어의 이동을 조절하는 게이트를 더 구비하는 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 10 항에 있어서,
상기 기판은 백게이트인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 탄소나노튜브는 각각 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 접촉하도록 형성된 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 12 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 탄소나노튜브의 양단 상에 각각 배치되어 상기 탄소나노튜브와 전기적으로 연결된 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 상기 탄소나노튜브의 길이는 0.1~1000 ㎛ 인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 14 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 상기 탄소나노튜브의 길이는 0.1~2 ㎛ 이며, 상기 복수의 탄소나노튜브 각각은 반도체 싱글원 탄소나노튜브인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 14 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 상기 탄소나노튜브의 길이는 2~1000 ㎛ 이며, 상기 복수의 탄소나노튜브의 적어도 75% 는 반도체 싱글원 탄소나노튜브인 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판 상에서 상기 탄소나노튜브 하부에 형성되며, 패터닝되어서 복수의 라인을 형성하는 자기조립 단분자막(SAM) 을 더 포함하며,
상기 탄소나노튜브는 상기 SAM 표면에 밀착되어 정렬된 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 15 항에 있어서,
상기 SAM은 Octadecyltrichlorosilane (OTS), benzocyclobutene (BCB), 16-mercaptohexadecanoic acid (HMA),Alkylsiloxanes 으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나로 이루어진 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브는 광의 조사로 p-도핑 또는 n-도핑되는 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 탄소나노튜브의 적어도 하나는 상기 흡착제에 의해 도핑된 싱글월 탄소나노튜브계 평판형 광 검출기.
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