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이차원 물질(2D material)을 포함하고, 상기 이차원 물질의 층간에 인터칼레이션(intercalation) 물질을 구비하는 반도체층; 상기 반도체층의 제1면에 구비된 제1 도전체; 및 상기 반도체층의 상기 제1면과 마주하는 제2면에 구비된 제2 도전체;를 포함하는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 이차원 물질은 금속 칼코게나이드계(metal chalcogenide-based) 물질을 포함하는 반도체소자
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제 2 항에 있어서, 상기 이차원 물질은 TMD(transition metal dichalcogenide)를 포함하는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 이차원 물질의 일부는 제1 결정구조를 갖고, 상기 이차원 물질의 다른 일부는 상기 제1 결정구조와 다른 제2 결정구조를 갖는 반도체소자
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제 4 항에 있어서, 상기 제1 결정구조는 2H phase를 포함하고, 상기 제2 결정구조는 1T phase 및 1T' phase 중 적어도 하나를 포함하는 반도체소자
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제 4 항에 있어서, 상기 이차원 물질에서 상기 제2 결정구조를 갖는 영역은 상기 제1 결정구조를 갖는 영역보다 높은 전기전도도를 갖는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 인터칼레이션(intercalation) 물질은 리튬(Li) 및 칼륨(K) 중 적어도 하나를 포함하는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도전체 중 적어도 하나는 금속, 금속화합물 및 그래핀 중 어느 하나를 포함하는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도전체는 금속 또는 금속화합물을 포함하거나, 상기 제1 및 제2 도전체는 그래핀을 포함하거나, 상기 제1 및 제2 도전체 중 하나는 금속 또는 금속화합물을 포함하고 다른 하나는 그래핀을 포함하는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체층은 1 nm 내지 수백 ㎛의 두께를 갖는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체층은 수 nm 내지 수백 ㎛의 폭을 갖는 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체층은 미도핑층(undoped layer)이거나 p형 또는 n형 도펀트(dopant)로 도핑된 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체층과 이격된 게이트전극; 및 상기 반도체층과 상기 게이트전극 사이에 구비된 게이트절연층;을 더 포함하는 반도체소자
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14
제 13 항에 있어서, 상기 게이트전극의 일면에 상기 게이트절연층이 구비되고, 상기 게이트절연층의 일면에 상기 제1 도전체, 상기 반도체층 및 상기 제2 도전체가 차례로 적층된 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체소자는 트랜지스터인 반도체소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체소자는 광전자소자(optoelectronic device)인 반도체소자
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반도체층 및 상기 반도체층의 서로 마주하는 양면에 각각 구비된 제1 및 제2 도전체를 포함하는 반도체소자의 제조방법에 있어서, 이차원 물질을 구비한 반도체층을 포함하는 소자부를 마련하는 단계; 및 상기 소자부를 인터칼레이션(intercalation) 물질을 포함하는 용액으로 처리하여 상기 이차원 물질의 층간에 상기 인터칼레이션 물질을 삽입하는 단계;를 포함하는 반도체소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서, 상기 소자부를 마련하는 단계는, 상기 제1 도전체를 형성하는 단계; 상기 제1 도전체 상에 상기 반도체층을 형성하는 단계; 및 상기 반도체층 상에 상기 제2 도전체를 형성하는 단계;를 포함하는 반도체소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서, 상기 용액은 n-butyllithium, tert-butyllithium, methyllithium, potassium hexafluorophosphate solution 중 적어도 하나를 포함하는 반도체소자의 제조방법
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20
제 17 항에 있어서, 상기 인터칼레이션 물질을 삽입하는 단계 전, 상기 이차원 물질은 제1 결정구조를 갖고, 상기 인터칼레이션 물질을 삽입하는 단계는 상기 이차원 물질 일부의 결정구조를 제2 결정구조로 변화시키도록 수행하는 반도체소자의 제조방법
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제 20 항에 있어서, 상기 제1 결정구조는 2H phase를 포함하고, 상기 제2 결정구조는 1T phase 및 1T' phase 중 적어도 하나를 포함하는 반도체소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서, 상기 이차원 물질은 TMD(transition metal dichalcogenide)를 포함하는 반도체소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 도전체 중 적어도 하나는 금속, 금속화합물 및 그래핀 중 어느 하나를 포함하는 반도체소자의 제조방법
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제 17 항에 있어서, 상기 반도체층과 이격된 게이트전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체소자의 제조방법
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