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광을 흡수하여 일방향으로 전류를 통과시키는 다이오드 기능을 포함하는 광전소자에 있어서,제1전극;상기 제1전극 위에 형성된 절연체층;상기 절연체층 위에 형성된 산화물반도체층;상기 산화물반도체층 위에 형성된 양자점층; 및상기 양자점층 위에 형성된 제2전극;을 포함하고,상기 산화물반도체층은 자외선 영역의 광을 흡수하여 전자-정공 쌍을 생성시키고, 상기 양자점층은 자외선 및 가시광선 영역의 광을 흡수하여 전자-정공 쌍을 생성시키며,상기 양자점층은 카드뮴 셀레나이드(CdSe), 카드뮴 설퍼(CdS), 카드뮴 텔루라이드(CdTe), 징크 설퍼(ZnS), 카드뮴 셀레나이드/카드뮴 설퍼(CdSe/CdS), 카드뮴 설퍼/징크 설퍼(CdS/ZnS), 카드뮴 셀레나이드/징크 셀레나이드(CdSe/ZnSe), 카드뮴 셀레나이드/징크 설퍼(CdSe/ZnS), 카드뮴 델루라이드/카드뮴 셀레나이드(CdTe/CdSe)로 구성된 Ⅱ-Ⅵ 계열 양자점 그룹 에서 선택된 적어도 하나인 양자점으로 이루어지고,상기 산화물반도체층과 양자점층에 광이 흡수되지 않는 조건에서, 상기 제1전극에 인가되는 전압값이 상기 제2전극에 인가되는 전압값보다 높은 경우에는 상기 제1전극과 제2전극 사이에 전류가 흐르고, 상기 제1전극에 인가되는 전압값이 상기 제2전극에 인가되는 전압값보다 낮은 경우에는 상기 제1전극과 제2전극 사이에 실질적으로 전류가 흐르지 않는 일방향 전류 흐름 특성을 보이며,상기 산화물반도체층과 양자점층에 광이 흡수되는 조건에서, 상기 제1전극에 인가되는 전압값이 상기 제2전극에 인가되는 전압값보다 낮은 경우와 상기 제1전극에 인가되는 전압값이 상기 제2전극에 인가되는 전압값보다 높은 경우 모두에서 상기 제1전극과 제2전극 사이에 전류가 흐르는 양방향 전류 흐름 특성을 보이는 것을 특징으로 하는 광전소자
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청구항 1에 있어서,상기 절연체층과 산화물반도체층은 서로 맞닿아 계면을 형성하는 것을 특징으로 하는 광전소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1전극과 제2전극은 투명전도성 물질로 이루어지고,상기 절연체층의 두께는 50 내지 300nm이고, 실리콘 옥사이드(SiO2), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 하프늄 옥사이드(HfO2), 탄탈륨 옥사이드(Ta2O5), 실리콘 나이트라이드(SixNy), 실리콘 옥사이드 나이트라이드(SiOxNy), 이트륨 옥사이드(Y2O3), 마크네슘 옥사이드(MgxOy), 타이타늄 옥사이드(TixOy), 저머늄 옥사이드(GexOy)로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나이며,상기 산화물반도체층의 두께는 10 내지 100nm이고, 징크 옥사이드(ZnO), 인듐 갈륨 징크 옥사이드(Indium Gallium Zinc Oxide), 징크 틴 옥사이드(Zinc Tin Oxide), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide), 실리콘 인듐 징크 옥사이드(Silicon Indium Zinc Oxide), 하프늄 인듐 징크 옥사이드(Hafnium Indium Zinc Oxide), 인듐 옥사이드(Indium Oxide), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide), 인듐 징크 틴 옥사이드(Indium Zinc Tin Oxide), 알루미늄 징크 옥사이드(Aluminum Zinc Oxide), 갈륨 징크 옥사이드(Gallium Zinc Oxide), 리튬 징크 옥사이드(Lithium Zinc Oxide), 타이타늄 옥사이드(Titanium Oxide)로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 비정질 산화물반도체 물질이며,상기 양자점층의 두께는 6 내지 25nm인 것을 특징으로 하는 광전소자
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청구항 1에 있어서,상기 제1전극은 투명기판 위에 형성되고,상기 제2전극은 패터닝되어 형성된 것을 특징으로 하는 광전소자
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청구항 1에 있어서,상기 일방향 전류 흐름 특성과 양방향 전류 흐름 특성에서는 상기 산화물반도체층과 양자점층에 흡수되는 광의 파장이 짧아질수록 전류값이 순차적으로 비례하여 증가하는 것을 특징으로 하는 광전소자
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청구항 1에 있어서,상기 일방향 전류 흐름에서 상기 산화물반도체층과 상기 절연체층 사이의 계면에서 전자가 상기 절연체층의 컨덕션 밴드를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 광전소자
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