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기판; 상기 기판 상에 형성되고, p형 반도체로 동작하는 전이금속 디칼코게나이드층; 상기 전이금속 디칼코게나이드층 상에 선정된 패턴으로 형성되며, n형 반도체로 동작하는 금속 산화물 반도체층; 상기 전이금속 디칼코게나이드층 상에 형성되는 제1 전극; 및 상기 금속 산화물 반도체층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하고, 상기 전이금속 디칼코게나이드층은 1 eV 내지 2 eV의 에너지 밴드갭을 갖고, 상기 금속 산화물 반도체층은 상기 전이금속 디칼코게나이드층의 에너지 밴드갭 보다 큰 3 eV의 에너지 밴드갭을 가져, 상기 금속 산화물 반도체층과 상기 전이금속 디칼코게나이드층의 전도대 및 가전자대 간의 차이를 조절하여 전하 분리를 유도하며,상기 기판, 전이금속 디칼코게나이드층, 금속 산화물 반도체층, 제1 전극 및 제2 전극을 포함한 두께가 50㎚ 내지 800㎚인 것을 특징으로 하는 PN 접합 다이오드
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제1항에 있어서, 상기 전이금속 디칼코게나이드층은 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition; ALD)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 PN 접합 다이오드
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제1항에 있어서, 상기 전이금속 디칼코게나이드층은 MoS2, MoSe2, MoTe2, WS2, WSe2, WTe2, TiS2, TiSe2 및 TiTe2으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PN 접합 다이오드
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제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 반도체층은 ZnO, InO, SnO, InZnO, InGaO, ZnSnO, InSnZnO 및 InGaZnO으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PN 접합 다이오드
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제1항에 있어서, 상기 기판은 SiO2, Al2O3, HfO2 및 ZrO2으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 PN 접합 다이오드
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원자층 증착법(Atomic Layer Deposition; ALD)을 이용하여 기판 상에 p형 반도체로 동작하는 전이금속 디칼코게나이드층을 형성하는 단계; 상기 전이금속 디칼코게나이드층 상에 n형 반도체로 동작하는 금속 산화물 반도체층을 선정된 패턴으로 형성하는 단계; 상기 전이금속 디칼코게나이드층 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 및 상기 금속 산화물 반도체층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 전이금속 디칼코게나이드층은 1 eV 내지 2 eV의 에너지 밴드갭을 갖고, 상기 금속 산화물 반도체층은 상기 전이금속 디칼코게나이드층의 에너지 밴드갭 보다 큰 3 eV의 에너지 밴드갭을 가져, PN 접합 다이오드는 상기 금속 산화물 반도체층과 상기 전이금속 디칼코게나이드층의 전도대 및 가전자대 간의 차이를 조절하여 전하 분리를 유도하며,상기 기판, 전이금속 디칼코게나이드층, 금속 산화물 반도체층, 제1 전극 및 제2 전극을 포함한 두께가 50㎚ 내지 800㎚인 것을 특징으로 하는 PN 접합 다이오드의 제조방법
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제7항에 있어서,상기 기판 상에 전이금속 디칼코게나이드층을 형성하는 단계는, 기화된 MoCl5, WCl6, MO(CO)6 및 WH2(iprCp)2으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 전이금속 전구체로 사용하고, H2S, H2Se 및 Se(C2H5)2으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 칼코겐 전구체로 사용하여 전이금속 디칼코게나이드층을 형성하는 단계를 포함하는 PN 접합 다이오드의 제조방법
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제7항에 있어서,상기 전이금속 디칼코게나이드층 상에 금속 산화물 반도체층을 선정된 패턴으로 형성하는 단계는,열 원자층 증착법(Thermal ALD) 또는 플라즈마 원자층 증착법(PEALD)을 이용하여 상기 전이금속 디칼코게나이드층 상에 금속 산화물 반도체층을 형성하는 단계를 포함하는 PN 접합 다이오드의 제조방법
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