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기판; 상기 기판 상에 구비된 GaN층;상기 GaN층의 상부 일부에 구비된 패턴화된 그래핀층(patterned graphene layer);상기 패턴화된 그래핀층이 위치하지 않는 영역의 상기 GaN층 상부와 상기 패턴화된 그래핀층 상부에서 성장되어 형성된 (Ga,In)계 질화물을 포함하며, 상기 패턴화된 그래핀층이 위치하는 영역의 수직 단면은 상기 기판, 상기 GaN층, 상기 패턴화된 그래핀층 및 상기 (Ga,In)계 질화물의 적층 형태를 갖고,상기 패턴화된 그래핀층이 위치하지 않는 영역의 수직 단면은 상기 기판, 상기 GaN층 및 상기 (Ga,In)계 질화물의 적층 형태를 가지며,상기 패턴화된 그래핀층 상부에 형성된 (Ga,In)계 질화물과 상기 GaN층 상부에 형성된 (Ga,In)계 질화물은 서로 다른 형태를 갖고,상기 (Ga,In)계 질화물은 InN 및 InxGa(1-x)N(0＜x＜1) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하며,상기 InN 및 InxGa(1-x)N(0＜x＜1) 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 Mg가 도핑되어 있고,상기 패턴화된 그래핀층은 스트라이프(stripe) 형태를 갖고, 상기 패턴화된 그래핀층이 차지하는 면적은 상기 GaN층의 전체 평면 면적에서 5∼30% 범위를 이루는 것을 특징으로 하는 광전극 재료
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제1항에 있어서, 상기 기판은 사파이어 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전극 재료
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GaN층이 구비된 기판을 준비하는 단계;상기 GaN층 상부에 그래핀층을 형성하는 단계;상기 그래핀층을 선택적으로 식각하여 패턴화된 그래핀층을 형성하는 단계;상기 패턴화된 그래핀층이 위치하지 않는 영역의 상기 GaN층 상부와 상기 패턴화된 그래핀층 상부에서 (Ga,In)계 질화물을 성장시키는 단계를 포함하며, 상기 패턴화된 그래핀층이 위치하는 영역의 수직 단면은 상기 기판, 상기 GaN층, 상기 패턴화된 그래핀층 및 상기 (Ga,In)계 질화물의 적층 형태를 갖고,상기 패턴화된 그래핀층이 위치하지 않는 영역의 수직 단면은 상기 기판, 상기 GaN층 및 상기 (Ga,In)계 질화물의 적층 형태를 가지며,상기 패턴화된 그래핀층 상부에서 성장되는 (Ga,In)계 질화물과 상기 GaN층 상부에서 성장되는 (Ga,In)계 질화물은 서로 다른 형태로 성장되고,상기 (Ga,In)계 질화물은 InN 및 InxGa(1-x)N(0＜x＜1) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하며,상기 InN 및 InxGa(1-x)N(0＜x＜1) 중에서 선택된 1종 이상의 물질의 성장 시에 Mg가 도핑되게 하고,상기 패턴화된 그래핀층은 스트라이프(stripe) 형태를 갖게 하고,상기 패턴화된 그래핀층이 차지하는 면적은 상기 GaN층의 전체 평면 면적에서 5∼30% 범위를 이루게 하는 것을 특징으로 하는 광전극 재료의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 패턴화된 그래핀층을 형성하는 단계는,상기 그래핀층 상부에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 산소 플라즈마 처리하여 상기 그래핀층을 패턴화하는 단계; 및상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전극 재료의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 (Ga,In)계 질화물은 HVPE(hydride vapor phase epitaxy), MOCVD(metal-organic chemical vapor deposition) 및 MBE(molecular beam epitaxy) 중에서 선택된 저온 성장법으로 성장시키는 것을 특징으로 하는 광전극 재료의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 기판은 사파이어 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전극 재료의 제조방법
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