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제1 도전형으로 도핑되고, 적어도 하나의 다공성 반도체 세그먼트를 구비하고 상기 다공성 반도체 세그먼트의 양단에 연결되는 결정질 반도체 세그먼트들을 포함하는 반도체 나노와이어; 및상기 다공성 반도체 세그먼트를 중심으로 상기 결정질 반도체 세그먼트에 각각 배치되어 전기적 연결을 제공하는 제1 전극 및 제2 전극;을 포함하고,상기 결정질 반도체 세그먼트는 결정질 반도체이고,상기 다공성 반도체 세그먼트는 다공성 반도체이고,외부 광이 상기 다공성 반도체 세그먼트에 조사된 경우, 상기 반도체 나노와이어는 상기 외부 광의 세기에 따라 전류를 제공하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에는 외부 전압이 인가되고,상기 외부 광이 상기 결정질 반도체 세그먼트의 밴드갭에 대응하는 문턱 파장 초과한 경우에도, 상기 전류가 제공되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,]상기 반도체 나노와이어는 실리콘인 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,상기 다공성 반도체 세그먼트의 기공률(Porosity)는 50 퍼센트 내지 80 퍼센트인 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,상기 반도체 나노와이어에서 상기 다공성 반도체 세그먼트의 직경은 상기 결정질 반도체 세그먼트의 직경과 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,상기 제1 전극 및 제2 전극은 Ti, Cr, Au, Pt, Pd, Al, Ag, 및 이들의 조합 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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6
제1 항에 있어서,상기 반도체 나노 와이어의 직경은 20 nm 내지 220nm 이고,상기 다공성 반도체 세그먼트의 길이는 10 nm 내지 1200nm인 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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7
제1 항에 있어서,상기 반도체 나노와이어의 상기 제1 도전형은 n형이고,n형 불순물의 도핑 농도는, 10^15 /cm^3 내지 10^19 /cm^3 인 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 접촉하는 상기 반도체 나노 와이어의 부위는 다른 영역에 비하여 고농도인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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9
제1 항에 있어서, 상기 반도체 나노와이어는 서로 이격된 제1 다공성 반도체 세그먼트 및 제2 다공성 반도체 세그먼트를 포함하고,상기 제1 다공성 반도체 세그먼트와 상기 제2 다공성 반도체 세그먼트은 상기 결정질 반도체 세그먼트에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제9 항에 있어서,상기 제1 다공성 반도체 세그먼트과 상기 제2 다공성 반도체 세그먼트 사이에 배치된 상기 결정질 반도체 세그먼트 상에 배치된 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,상기 반도체 나노와이어는 서로 이격된 제1 다공성 반도체 세그먼트 및 제2 다공성 반도체 세그먼트를 포함하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에서 상기 제1 전극에 인접하게 서로 이격되어 배치된 제3 전극을 더 포함하고,상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이에는 상기 제1 다공성 반도체 세그먼트 및 상기 제2 다공성 반도체 세그먼트가 배치되지 않는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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12
제1 항에 있어서,상기 반도체 나노 와이어는 상기 반도체 나노 와이어 양단에 각각 직접 연결되는 반도체 접촉 영역을 더 포함하고,상기 반도체 접촉 영역은 상기 반도체 나노 와이어보다 넓은 면적을 구비하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 각각 상기 반도체 접촉 영역 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서, 상기 반도체 나노 와이어는 포토트랜지스터로 동작하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,상기 반도체 나노 와이어는 광검출기로 동작하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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제1 항에 있어서,상기 반도체 나노 와이어는 논리 소자로 동작하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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반도체 기판;상기 반도체 기판 상에 배치된 절연층;상기 절연층 상에 배치되고 제1 도전형으로 도핑되고, 적어도 하나의 다공성 반도체 세그먼트를 구비하고 상기 다공성 반도체 세그먼트의 양단에 연결되는 결정질 반도체 세그먼트들을 포함하는 반도체 나노와이어; 및상기 다공성 반도체 세그먼트를 중심으로 상기 결정질 반도체 세그먼트들에 각각 배치되어 전기적 연결을 제공하는 제1 전극 및 제2 전극;을 포함하고,상기 결정질 반도체 세그먼트는 결정질 반도체이고,상기 다공성 반도체 세그먼트는 다공성 반도체이고,외부 광이 상기 다공성 반도체 세그먼트에 조사된 경우, 상기 반도체 나노와이어는 상기 외부 광의 세기에 따라 전류를 제공하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에는 외부 전압이 인가되고,상기 외부 광이 상기 결정질 반도체 세그먼트의 밴드갭에 대응하는 문턱 파장 초과한 경우에도, 상기 전류가 제공되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자
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반도체 기판 상에 절연막 및 반도체층을 형성하는 단계;상기 반도체층을 패터닝하여 제1 도전형으로 도핑된 반도체 나노와이어를 형성하는 단계;상기 반도체 나노와이어에 적어도 하나의 다공성 반도체 세그먼트 및 상기 다공성 반도체 세그먼트의 양단에 연결되는 결정질 반도체 세그먼트들을 형성하는 단계; 및상기 반도체 나노와이어의 양단에 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에는 외부 전압이 인가되고,외부 광이 상기 결정질 반도체 세그먼트의 밴드갭에 대응하는 문턱 파장 초과한 경우에도, 전류가 제공되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자의 제조 방법
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제 17 항에 있어서,상기 반도체 나노와이어에 적어도 하나의 다공성 반도체 세그먼트 및 상기 다공성 반도체 세그먼트의 양단에 연결되는 결정질 반도체 세그먼트들을 형성하는 단계는:상기 다공성 반도체 세그먼트가 형성될 영역을 개방하도록 전자빔 레지스트 패터닝을 수행하는 단계;상기 다공성 반도체 세그먼트가 형성될 영역이 개방된 전자빔 레지스트가 배치된 반도체 기판을 HF/AgNO3/H2O 용액에 침지하여 상기 다공성 반도체 세그먼트를 형성하는 단계; 및상기 다공성 반도체 세그먼트가 형성된 반도체 기판을 질산 용액에 침지하여 상기 다공성 반도체 세그먼트에 부착된 Ag 입자들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자의 제조 방법
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제 17 항에 있어서,상기 반도체 나노와이어는 제1 도핑 농도로 도핑된 저농도 도핑 영역과 상기 제1 도핑 농도보다 고 농도로 도핑된 고농도 도핑 영역을 포함하고,상기 반도체 나노와이어에 적어도 하나의 다공성 반도체 세그먼트를 형성하는 단계는, HF 용액에 상기 반도체 나노와이어를 침지하여 상기 고농도 도핑 영역을 다공성 반도체 세그먼트로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 나노와이어 소자의 제조 방법
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