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기판; 및 상기 기판 상부에 배열된 복수의 3차원 나노 구조물을 포함하고,상기 3차원 나노 구조물은, 상기 기판 상에 일 방향으로 연장되어 배치된 제1 나노 구조부, 상기 제1 나노 구조부의 길이 방향으로 종단에 연결되어 배치된 제2 나노 구조부 및 상기 제2 나노 구조부와 연결되어 상기 제1 나노 구조부의 길이 방향으로 연장된 제3 나노 구조부로 구성되어 광자 흡수 효율을 높이도록 표면적을 확장시키며,상기 제1 나노 구조부는 반도체 물질을 포함하고, 상기 제2 나노 구조부는 금속 물질을 포함하며, 상기 제3 나노 구조부는 상기 제1 나노 구조부와 다른 반도체 물질을 포함하되,상기 3차원 나노 구조물은 밴드갭이 서로 다른 반도체 물질로 형성되어 장파장 영역의 광자를 흡수하며 상기 제2 나노 구조부의 금속 물질을 이용하여 플라즈몬 공명 효과에 의한 광자 흡수를 유도하고, 전자 및 정공 쌍으로부터 전자와 정공의 분리가 빠르고 표면적 확장으로 광화학 또는 광전기화확 반응을 통한 광변환효율을 향상시키는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제1항에 있어서,상기 반도체 물질은 무기물, 무기혼합물 및 화합물 중 적어도 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제8항에 있어서,상기 무기물은 SnO2, TiO2, WO3, BiVO4, Fe2O3, ITO, FTO, Cu2O, CuO, SiO2, SrTiO3, MoS2, WS2, CdS, CdSe, GaN, InGaN, GaAs, InGaAs, GaP, InGaP, Si, SiC, ZnO, ZnS, ZrO2, In2O3 및 KTaO3 중 어느 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제1항에 있어서,상기 금속 물질은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ti, Co, Ni, Si, Fe, Cr, Ru, Rh, Ir, Mg, Mo, Mn, Sn, Zn, In, Ta, Pb, V, W 및 Zr 중 적어도 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제1항에 있어서,상기 3차원 나노 구조물은 나노 점(nano dot), 나노 막대(nano rod), 경사 나노 막대(slanted nano rod), 지그재그 나노 막대(zigzag nano rod), 나노 헬릭스(nano helix), 나노 와이어(nano wire), 나노 리본(nano ribbon), 나노 스프링(nano spring), 나노 콘(nano cone) 중 적어도 하나의 나노 구조로 형성되는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제1항에 있어서,상기 3차원 나노 구조물은, 코어-쉘(core-shell) 구조로 형성되는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제1항에 있어서,상기 기판 상에 형성되며, 상기 3차원 나노 구조물을 지지하는 패턴을 포함하는 프리 패턴층을 더 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제13항에 있어서,상기 프리 패턴층은 전도성 물질을 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제14항에 있어서,상기 프리 패턴층은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ti, Co, Ni, Si, Fe, Cr, Ru, Rh, Ir, Mg, Mo, Mn, Sn, Zn, In, Ta, Pb, V, W, Zr, ITO, FTO, SnO2, AZO, GZO, IZO, ZnO 및 전도성 폴리머 중 적어도 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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제 1항에 있어서,상기 기판은 유리와 사파이어 같은 부도체 기판, 플렉서블 부도체 기판, 금속 기판, 유연성 금속 기판, 투명 전도성 산화물 기판, 투명 전도성 플렉서블 산화물 기판, 전도성 폴리머 기판, 전도성 플렉서블 폴리머 기판, 세라믹 기판 중 어느 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자
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기판 상에 프리 패턴층을 형성하는 단계; 및상기 프리 패턴층 상에 3차원 나노 구조물을 형성하는 단계를 포함하고,상기 3차원 나노 구조물을 형성하는 단계에서는, 상기 기판 상에 일 방향으로 연장된 제1 나노 구조부를 형성하고, 상기 제1 나노 구조부의 길이 방향으로 제2 나노 구조부를 결합시키고, 상기 제2 나노 구조부와 연결되어 상기 제1 나노 구조부의 길이 방향으로 연장된 제3 나노 구조부를 형성하며,상기 제1 나노 구조부는 반도체 물질로 형성하고, 상기 제2 나노 구조부는 금속 물질로 형성하며, 상기 제3 나노 구조부는 상기 제1 나노 구조부와 다른 반도체 물질로 형성하되,상기 3차원 나노 구조물은 밴드갭이 서로 다른 반도체 물질로 형성되어 장파장 영역의 광자를 흡수하며 상기 제2 나노 구조부의 금속 물질을 이용하여 플라즈몬 공명 효과에 의한 광자 흡수를 유도하고, 전자 및 정공 쌍으로부터 전자와 정공의 분리가 빠르고 표면적 확장으로 광화학 또는 광전기화확 반응을 통한 광변환효율을 향상시키는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제17항에 있어서,상기 반도체 물질은 무기물, 무기혼합물 및 화합물 중 적어도 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제24항에 있어서,상기 무기물은 SnO2, TiO2, WO3, BiVO4, Fe2O3, ITO, FTO, Cu2O, CuO, SiO2, SrTiO3, MoS2, WS2, CdS, CdSe, GaN, InGaN, GaAs, InGaAs, GaP, InGaP, Si, SiC, ZnO, ZnS, ZrO2, In2O3 및 KTaO3 중 어느 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제17항에 있어서,상기 3차원 나노 구조물은 경사각 증착법, 전자빔 증착법, 열 증착법, 화학 증착법, 스퍼터링 증착법, 화염 기상 합성법, 수열 합성법, 드롭 캐스팅법, 광 담지법, 전착법, 원자층 증착법, 아노다이징 및 독터 블레이드법 중 적어도 하나의 방법으로 형성하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제17항에 있어서,상기 3차원 나노 구조물은 나노 점(nano dot), 나노 막대(nano rod), 경사 나노 막대(slanted nano rod), 지그재그 나노 막대(zigzag nano rod), 나노 헬릭스(nano helix), 나노 와이어(nano wire), 나노 리본(nano ribbon), 나노 스프링(nano spring), 나노 콘(nano cone) 중 적어도 하나의 나노 구조로 형성하는 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제17항에 있어서,상기 프리 패턴층을 형성하는 단계에서는, 임프린팅 방식으로 나노 임프린트 몰드에 형성된 패턴을 상기 기판에 전사하여 상기 프리 패턴층을 형성하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제28항에 있어서,상기 프리 패턴층은 전도성 물질을 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제29항에 있어서,상기 프리 패턴층은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Pd, Ti, Co, Ni, Si, Fe, Cr, Ru, Rh, Ir, Mg, Mo, Mn, Sn, Zn, In, Ta, Pb, V, W, Zr, ITO, FTO, SnO2, AZO, GZO, IZO, ZnO 및 전도성 폴리머 중 적어도 하나를 포함하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제17항에 있어서,상기 프리 패턴층을 형성하는 단계에서는, 알루미늄, 티타늄 및 탄탈륨 중 하나의 금속판을 양극 산화시켜 상기 프리 패턴층을 형성하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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제 17항에 있어서,상기 기판은 유리와 사파이어 같은 부도체 기판, 플렉서블 부도체 기판, 금속 기판, 유연성 금속 기판, 투명 전도성 산화물 기판, 투명 전도성 플렉서블 산화물 기판, 전도성 폴리머 기판, 전도성 플렉서블 폴리머 기판, 세라믹 기판 중 어느 하나를 사용하는, 3차원 하이브리드 나노 구조 소자의 제조 방법
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