| 1 |
1
투명전극;
상기 투명전극 상부에 구비된 반도체층;
상기 반도체층과 접하여 구비되며 근적외선을 흡수하여 전자-정공 쌍을 생성하는 광감응 나노입자;
상기 광감응 나노입자와 접하며 상기 반도체층 상부에 구비된 정공 전도층; 및
상기 정공 전도층 상부에 구비된 대전극;
을 포함하며,
근적외선을 흡수하여 상기 광감응 나노입자에서 생성된 전자는 상기 반도체층과 상기 광감응 나노입자의 전도대(conduction band) 최소 에너지 레벨(energy level) 차에 의해 상기 반도체층의 전도대로 자발적으로 이동하여 상기 투명 전극으로 이송되며, 상기 광감응 나노입자에서 생성된 정공은 상기 정공 전도층을 통해 상기 대전극으로 이송되는 근적외선 감지 소자
|
| 2 |
2
제 1항에 있어서,
상기 반도체층의 밴드갭 에너지(Eg)는 상기 광감응 나노입자의 밴드갭 에너지(Eg)보다 크며, 상기 반도체층의 전도대(conduction band) 최소 에너지 레벨은 상기 광감응 나노입자의 전도대(conduction band) 최소 에너지 레벨보다 작은 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 3 |
3
제 2항에 있어서,
상기 반도체층은 하기의 관계식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 4 |
4
제 2항에 있어서,
상기 정공 전도층의 전도대(conduction band) 최소 에너지 레벨은 상기 광감응 나노입자의 전도대(conduction band) 최소 에너지 레벨보다 크며, 상기 정공 전도층의 가전자대(valence band) 최대 에너지 레벨은 상기 광감응 나노입자의 가전자대(valence band) 최대 에너지 레벨보다 큰 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 5 |
5
제 2항에 있어서,
상기 광감응 나노입자는 하기의 관계식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 6 |
6
제 2항에 있어서,
상기 반도체층은 열린 기공구조를 갖는 다공성 반도체층이며, 상기 광감응 나노입자는 상기 기공에 구비되는 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 7 |
7
제 6항에 있어서,
상기 다공성 반도체층은 서로 접하는 다수개의 반도체 입자로 구성되는 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 8 |
8
제 7항에 있어서,
상기 반도체 입자의 평균 입경은 10 내지 500nm이며, 상기 다공성 반도체층의 두께는 0
|
| 9 |
9
제 7항에 있어서,
상기 근적외선 감지 소자는 반도체박막을 더 포함하고, 상기 반도체박막은 상기 반도체 입자와 동일한 반도체 물질로 구성되며, 상기 투명전극과 상기 다공성 반도체층 사이에 상기 반도체박막이 구비된 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 10 |
10
제 6항에 있어서,
상기 정공 전도층은 정공 전도성 유기물이며, 상기 정공 전도성 유기물은 상기 다공성 반도체층에 존재하는 공극을 채우고 상기 다공성 반도체층 상부를 덮는 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 11 |
11
제 6항에 있어서,
상기 광감응 나노입자의 반경은 보어 반지름보다 작으며, 상기 광감응 나노입자의 입도분포는 유니모달(uni-modal), 바이모달(bi-modal) 및 트라이모달(tri-modal)에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 12 |
12
제 7항에 있어서,
상기 광감응 나노입자는 PbS인 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 13 |
13
제 12항에 있어서,
상기 반도체층은 TiO2이며, 상기 정공 전도층은 폴리(3-헥실티오펜) (P3HT; poly(3-hexylthiophene)) 또는 2,2',7,7'-테트라키스-(N,N-디-p메톡시페닐-아민) -9,9'-스피로플루오렌 (spiro-OMeTAD; 2,2',7,7'-tetrakis-(N,N-di-pmethoxyphenyl-amine) -9,9'-spirofluorene)인 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
| 14 |
14
제 13항에 있어서,
상기 근적외선 감지 소자는 절연성 투명기판을 더 포함하며, 상기 투명전극 하부에 절연성 투명기판이 구비되며, 상기 투명 전극은 상기 반도체층과 오믹 접합(ohmic contact)하고, 상기 대전극은 상기 정공 전도층과 오믹 접합(ohmic contact)하는 것을 특징으로 하는 근적외선 감지 소자
|
