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무반사를 위한 나노구조의 제조방법 및 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법

  • 기술번호 : KST2015174279
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 무반사를 위한 나노구조의 제조방법 및 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법에 관한 것으로, 기판 상에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계와, 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 성장되도록 소결시키는 단계와, 상기 기판의 표면에 광파장 이하의 주기를 갖는 나노구조가 형성되도록 상기 금속입자를 마스크 또는 촉진제로 이용하여 상기 기판을 화학적 방법으로 식각하는 단계를 포함함으로써, 진공을 요구하는 장비 없이도 간단한 제조방법과 짧은 공정시간으로 반도체 물질과 공기 사이의 경계에서 일어나는 빛의 반사를 최소화할 수 있는 무반사 나노구조를 제작하고, 이를 광소자에 적용하여 우수한 광효율과 성능을 갖는 광소자를 저비용으로 대량 생산 할 수 있는 효과가 있다.
Int. CL H01L 33/02 (2014.01) H01L 33/20 (2014.01)
CPC
출원번호/일자 1020100074565 (2010.08.02)
출원인 광주과학기술원
등록번호/일자 10-1131485-0000 (2012.03.22)
공개번호/일자 10-2012-0012554 (2012.02.10) 문서열기
공고번호/일자 (20120330) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.08.10)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 광주과학기술원 대한민국 광주광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 여찬일 대한민국 광주광역시 북구
2 이용탁 대한민국 광주광역시 북구
3 송영민 대한민국 광주광역시 북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 정태훈 대한민국 서울특별시 송파구 법원로 ***, A동 ****호(문정동, 엠스테이트)(특허법인 티앤아이)
2 오용수 대한민국 서울특별시 송파구 법원로 ***, A동 ****호(문정동, 엠스테이트)(특허법인 티앤아이)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 광주과학기술원 광주광역시 북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.08.02 수리 (Accepted) 1-1-2010-0497713-95
2 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2010.08.10 수리 (Accepted) 1-1-2010-0513350-91
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.08.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0454477-43
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.09.15 수리 (Accepted) 4-1-2011-5187089-85
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.10.04 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0773228-94
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.10.04 수리 (Accepted) 1-1-2011-0773227-48
7 등록결정서
Decision to grant		 2012.03.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0131382-18
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
기판 상에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계;상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 성장되도록 소결시키는 단계; 및상기 기판의 표면에 광파장 이하의 주기를 갖는 나노구조가 형성되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 기판을 화학적으로 식각하는 단계를 포함하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
2 2
기판 상에 버퍼층을 증착하는 단계;상기 버퍼층 상에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계;상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 성장되도록 소결시키는 단계;상기 버퍼층이 나노구조 버퍼층이 되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 화학적 식각을 수행하는 단계; 및상기 기판 상에 광파장 이하의 주기를 갖는 나노구조가 형성되도록 상기 나노구조 버퍼층 및 금속입자를 이용하여 상기 기판을 화학적으로 식각하는 단계를 포함하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
3 3
제1 항 또는 제2 항에 있어서,상기 금속이온으로는 유기물 또는 무기물 이온과 결합되어 용액 상태로 존재하고, 열처리를 통해 결합을 끊고 금속끼리 결합하여 광파장 이하의 주기를 갖는 금속입자로 성장하도록 소결 가능한 것인 특징으로 하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
4 4
제1 항 또는 제2 항에 있어서,상기 도포된 용액의 열처리는 상기 금속입자의 산화를 방지하고, 상기 금속입자의 크기 및 두께에 대한 재연성과 높은 신뢰성을 위해 질소 분위기에서 실시되는 것을 특징으로 하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
5 5
제1 항 또는 제2 항에 있어서,상기 도포된 용액은 1nm 내지 500nm 정도의 두께를 갖도록 상기 금속이온이 유기물 이온과 결합된 경우, 메탄올, 에탄올 또는 이소프로필 알코올 중 어느 하나의 알코올 계열 용액과 희석을 통해 금속의 농도를 조절하는 것을 특징으로 하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
6 6
제1 항 또는 제2 항에 있어서,상기 열처리의 시간과 온도를 조절하여 상기 금속입자의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
7 7
제1 항 또는 제2 항에 있어서,상기 기판이 실리콘 기판이며, 상기 화학적 식각 공정을 통해 실리콘 기판을 식각하는 경우, 물(H2O), 질산(HNO3), 플루오르화 수소(HF)의 혼합 비율을 달리하여 식각하는 것을 특징으로 하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
8 8
제7 항에 있어서,상기 화학적 식각 공정에서 사용되는 용액의 혼합 비율 및 식각 방법은, 물(H2O), 질산(HNO3), 플루오르화 수소(HF)의 혼합 비율을 20:1:4 또는 20:4:1로 조절하여 이용하거나, 20:1:4 혼합비의 용액을 이용하여 1차 식각을 진행하고, 20:4:1 혼합비의 용액을 이용하여 2차 식각하는 것을 특징으로 하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
9 9
광소자의 제조방법에 있어서,상기 광소자가 발광소자일 경우, (a) n형 도핑층, 활성층 및 p형 도핑층을 순차적으로 적층한 후, 상기 p형 도핑층의 발광부 상면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계와; (b) 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 소결시키는 단계와; (c) 상기 p형 도핑층의 발광부 상면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 p형 도핑층의 발광부 상면을 화학적으로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
10 10
제9 항에 있어서,상기 광소자가 발광소자일 경우, 상기 단계(a)에서 용액을 도포하기 전 또는 상기 단계(c) 이후에, 상기 p형 도핑층의 발광부를 제외한 상면에 p형 상부전극을 적층하고, 상기 n형 도핑층의 하면에 n형 하부전극을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
11 11
제9 항에 있어서,상기 광소자가 발광소자일 경우, 상기 단계(c) 이후에, 상기 무반사 나노구조를 포함한 p형 도핑층의 전면에 투명전극을 적층한 후, 상기 p형 도핑층의 발광부를 제외한 상기 투명전극의 상면에 접촉패드를 적층하고, 상기 n형 도핑층의 하면에 n형 하부전극을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
12 12
광소자의 제조방법에 있어서,상기 광소자가 발광소자일 경우, n형 도핑층, 활성층 및 p형 도핑층을 순차적으로 적층한 후, 상기 p형 도핑층의 발광부 상면에 버퍼층을 적층하는 단계와; 상기 버퍼층의 상면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계와; 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 소결시키는 단계와; 상기 버퍼층이 나노구조 버퍼층이 되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 화학적 식각을 수행하는 단계와; 상기 p형 도핑층의 발광부 상면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 나노구조 버퍼층 및 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 p형 도핑층의 발광부의 상면을 화학적으로 식각하는 단계와; 상기 p형 도핑층의 발광부를 제외한 상면에 p형 상부전극을 적층하고, 상기 n형 도핑층의 하면에 n형 하부전극을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
13 13
광소자의 제조방법에 있어서,(a") 하부 전지층, 중간 전지층 및 상부 전지층을 순차적으로 적층한 후, 상기 p형 상부전극 영역을 제외한 상부 전지층의 상면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계;(b") 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 변형시키는 단계; 및(c") 상기 p형 상부전극 영역을 제외한 상부 전지층의 상면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 p형 상부전극 영역을 제외한 상부 전지층의 상면을 화학적으로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
14 14
제13 항에 있어서,상기 단계(a")에서 용액을 도포하기 전 또는 상기 단계(c") 이후에, 상기 상부 전지층의 일측 상면에 p형 상부전극을 적층하고, 상기 하부 전지층의 하면에 n형 하부전극을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
15 15
광소자의 제조방법에 있어서,기판의 상면과 하면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계;상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 변형시키는 단계; 및상기 기판의 상면과 하면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 기판의 상면과 하면을 화학적으로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
16 16
제15 항에 있어서,상기 기판은 투명 글래스이거나, 양면이 연마된 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 질화갈륨(GaN) 또는 사파이어(Sapphire) 중 어느 하나의 기판인 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
17 17
기판 상에 투명전극을 증착하는 단계;상기 투명전극 상에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계;상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 성장되도록 소결시키는 단계;상기 투명전극이 나노구조 투명전극이 되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 화학적 식각을 수행하는 단계; 및상기 기판 상에 광파장 이하의 주기를 갖는 나노구조가 형성되도록 상기 나노구조 투명전극 및 금속입자를 이용하여 상기 기판을 화학적으로 식각하는 단계를 포함하는 무반사를 위한 나노구조의 제조방법
18 18
광소자의 제조방법에 있어서,상기 광소자가 수광소자일 경우, (a'') p형 도핑층 및 n형 도핑층을 순차적으로 적층한 후, 상기 n형 도핑층의 수광부 상면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계와; (b'') 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 소결시키는 단계와; (c'') 상기 n형 도핑층의 수광부 상면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 n형 도핑층의 수광부 상면을 화학적으로 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
19 19
제18 항에 있어서,상기 광소자가 수광소자일 경우, 상기 단계(a'')에서 용액을 도포하기 전 또는 상기 단계(c'') 이후에, 상기 n형 도핑층의 수광부를 제외한 상면에 n형 상부전극을 적층하고, 상기 p형 도핑층의 하면에 p형 하부전극을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
20 20
제18 항에 있어서,상기 광소자가 수광소자일 경우, 상기 단계(c'') 이후에, 상기 무반사 나노구조를 포함한 n형 도핑층의 전면에 투명전극을 적층한 후, 상기 n형 도핑층의 수광부를 제외한 상기 투명전극의 상면에 접촉패드를 적층하고, 상기 p형 도핑층의 하면에 p형 하부전극을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
21 21
광소자의 제조방법에 있어서,상기 광소자가 발광소자일 경우, n형 도핑층, 활성층 및 p형 도핑층을 순차적으로 적층한 후, 상기 p형 도핑층의 발광부 상면에 투명전극을 적층하는 단계와; 상기 투명전극의 상면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계와; 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 소결시키는 단계와; 상기 투명전극이 나노구조 투명전극이 되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 화학적 식각을 수행하는 단계와; 상기 p형 도핑층의 발광부 상면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 나노구조 투명전극 및 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 p형 도핑층의 발광부의 상면을 화학적으로 식각하는 단계와; 상기 p형 도핑층의 발광부를 제외한 상면에 p형 상부전극을 적층하고, 상기 n형 도핑층의 하면에 n형 하부전극을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
22 22
광소자의 제조방법에 있어서,상기 광소자가 수광소자일 경우, p형 도핑층, 활성층 및 n형 도핑층을 순차적으로 적층한 후, 상기 n형 도핑층의 수광부 상면에 버퍼층을 적층하는 단계와; 상기 버퍼층의 상면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계와; 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 소결시키는 단계와; 상기 버퍼층이 나노구조 버퍼층이 되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 화학적 식각을 수행하는 단계와; 상기 n형 도핑층의 수광부 상면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 나노구조 버퍼층 및 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 n형 도핑층의 수광부의 상면을 화학적으로 식각하는 단계와; 상기 n형 도핑층의 수광부를 제외한 상면에 n형 상부전극을 적층하고, 상기 p형 도핑층의 하면에 p형 하부전극을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
23 23
광소자의 제조방법에 있어서,상기 광소자가 수광소자일 경우, p형 도핑층, 활성층 및 n형 도핑층을 순차적으로 적층한 후, 상기 n형 도핑층의 수광부 상면에 투명전극을 적층하는 단계와; 상기 투명전극의 상면에 금속이온이 유기물 또는 무기물 이온과 결합된 용액을 도포하는 단계와; 상기 도포된 용액을 열처리하여 나노크기의 금속입자로 소결시키는 단계와; 상기 투명전극이 나노구조 투명전극이 되도록 상기 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 화학적 식각을 수행하는 단계와; 상기 n형 도핑층의 수광부 상면에 광파장 이하의 주기를 갖는 위로 갈수록 가늘어지는 무반사 나노구조가 형성되도록 상기 나노구조 투명전극 및 금속입자를 반응의 촉진제로 이용하여 상기 n형 도핑층의 수광부의 상면을 화학적으로 식각하는 단계와; 상기 n형 도핑층의 수광부를 제외한 상면에 n형 상부전극을 적층하고, 상기 p형 도핑층의 하면에 p형 하부전극을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무반사 나노구조가 집적된 광소자의 제조방법
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 CN103053034 CN 중국 FAMILY
2 US09123832 US 미국 FAMILY
3 US20130078750 US 미국 FAMILY
4 WO2012018163 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

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1 CN103053034 CN 중국 DOCDBFAMILY
2 CN103053034 CN 중국 DOCDBFAMILY
3 US2013078750 US 미국 DOCDBFAMILY
4 US9123832 US 미국 DOCDBFAMILY
5 WO2012018163 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
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