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중앙 영역에 형성되는 베이스부;상기 베이스부의 둘레에 형성된 제1 절곡부;상기 제1 절곡부를 통해 상기 베이스부에 연결되는 적어도 하나의 가지부;상기 적어도 하나의 가지부에 형성된 제2 절곡부;상기 제2 절곡부를 통해 상기 적어도 하나의 가지부에 연결되는 본딩부; 상기 베이스부 및 상기 가지부 중 적어도 어느 하나의 표면에 형성되는 적어도 하나의 광저항기; 및상기 본딩부가 부착되는 연신 기판을 포함하고,상기 본딩부는 상기 베이스부가 상기 연신 기판의 두께 방향으로 갭(gap)을 갖도록 상기 연신 기판에 부착되며,상기 적어도 하나의 광저항기는 광의 이동 방향을 추적(tracking)하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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제1항에 있어서,상기 적어도 하나의 광저항기는 상기 3차원 구조의 광검출 소자로 입사되는 입사광의 입사 위치를 검출하고, 상기 입사광이 상기 3차원 구조의 광검출 소자로부터 출사되는 출사 위치를 검출하여 상기 입사광의 이동 방향을 추적하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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3
제1항에 있어서,상기 3차원 구조의 광검출 소자는 광의 발산각(divergence angle)을 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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4
제1항에 있어서,상기 3차원 구조의 광검출 소자는 광의 강도를 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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5
제1항에 있어서,상기 광저항기는,제1 기재 상에 형성되고, 서로 이격되는 제1 전극 및 제2 전극;상기 제1 기재 상에 형성되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 2차원 전이금속 칼코겐 화합물(2D Transition Metal Dichalcogenides) 채널; 및상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 채널이 형성된 제1 기재 상에 형성되는 제2 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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6
제5항에 있어서,상기 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 채널이 형성되는 제1 기재의 표면 상에 제1 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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7
제5항에 있어서,상기 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 채널과 맞닿는 상기 제2 기재의 표면상에 제2 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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8
제5항에 있어서,상기 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 채널은 이황화 몰리브덴(Molybdenum Disulfide, MoS2), 이셀레니드 몰리브덴(Molybdenum Diselenide, MoSe2), 이황화 텅스텐(ungsten Disulfide, WS2), 이셀레니드 텅스텐(Tungsten Diselenide, WSe2), 이텔루리드 텅스텐(Tungsten Ditelluride, WTe2), 이텔루리드 몰리브덴(Molybdenum Ditelluride, MoTe2), 이셀레니드 주석(Tin Diselenide, SnSe2), 이황화 지르코늄(zirconium Disulfide, ZrS2), 이셀레니드 지르코늄(zirconium Diselenide, ZrSe2), 이황화 하프늄(hafnium Disulfide, HfS2), 이셀레니드 하프늄(hafnium Diselenide, HfSe2), 이셀레니드 니오븀(niobium Diselenide, NbSe2) 및 이셀레니드 레늄(rhenium Diselenide, ReSe2) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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9
제5항에 있어서,상기 제1 전극 또는 제2 전극은 그래핀(graphene)을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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10
제5항에 있어서,상기 제1 기재 또는 제2 기재는 투명한 고분자 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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11
제5항에 있어서,상기 제1 보호층 또는 제2 보호층은 산화물(Al2O3), 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 산질화물(SiON), 하프늄 산화물(HfOx), 지르코늄 산화물(ZrO2), 마그네슘 산화물(MgO), 티타늄 산화물(TiO2), 아연 산화물(ZnO), 텅스텐 산화물(WO3), 탄탈륨 산화물(Ta2O5), 니오븀 산화물(Nb2O5), 이트륨 산화물(Y2O3), 세륨 산화물(CeO2), 란타넘 산화물(La2O3), 에르븀 산화물(Er2O3), 하프늄 알루미늄 산화물(HfAlO), 하프늄 실리콘 산화물(HfSiO), 지르코늄 실리콘 산화물(ZrSiO), 지르코늄 알루미늄 산화물(ZrAlO), 하프늄 산질화물(HfON), 하프늄 실리콘 산질화물(HfSiON), 실리콘 질화물(SiNX), SiBN(silicon boron nitride) 및 h-BN(hexagonal-boron nitride) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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제1항에 있어서,상기 광저항기는,제1 기재 상에 형성되고, 서로 이격되는 제1 전극 및 제2 전극;상기 제1 기재 상에 형성되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 p-type 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 및 n-type 2차원 전이금속 칼코겐 화합물; 및상기 제1 전극, 상기 제2 전극, 상기 p-type 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 및 상기 n-type 2차원 전이금속 칼코겐 화합물이 형성된 제1 기재 상에 형성되는 제2 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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제12항에 있어서,상기 광저항기는,헤테로 P-N 접합(hetero P-N junction) 구조 또는 호모 P-N 접합(homo P-N junction) 구조인 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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14
제1항에 있어서,상기 제1 절곡부의 두께 및 상기 제2 절곡부의 두께는 상기 베이스부의 두께 또는 상기 적어도 하나의 가지부의 두께보다 상대적으로 얇은 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자
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지지 기판 상에 제1 기재를 코팅하는 단계;상기 제1 기재를 베이스부, 제1 절곡부, 적어도 하나의 가지부, 제2 절곡부 및 본딩부와 대응되도록 패터닝하는 단계;상기 패터닝된 제1 기재의 상기 베이스부 및 상기 가지부 중 적어도 어느 하나의 표면에 적어도 하나의 광저항기를 형성하는 단계;상기 적어도 어느 하나의 광저항기를 포함하는 상기 패터닝된 제1 기재 상에 제2 기재를 형성하는 단계;상기 제1 기재로부터 상기 지지 기판을 분리하는 단계;상기 제1 절곡부 및 상기 제2 절곡부에 대응하는 상기 제1 기재 및 상기 제2 기재 중 적어도 어느 하나에 오프닝부(opening portion)를 형성하고, 2차원 광검출 구조체를 수득하는 단계;연신 기판을 연신시켜 신장 상태를 형성하는 단계;상기 신장 상태의 연신 기판 상에 상기 2차원 광검출 구조체를 부착시키는 단계;상기 연신 기판으로부터 상기 베이스부 및 상기 가지부의 결합을 약화시키는 단계; 및상기 연신 기판의 신장 상태를 해제하여 2차원 광검출 구조체를 3차원 구조로 자가-조립(self-assembly)시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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제15항에 있어서,상기 적어도 하나의 광저항기를 형성하는 단계는,상기 패터닝된 제1 기재의 상기 베이스부 및 상기 가지부 중 적어도 어느 하나의 표면에 서로 이격되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계;상기 패터닝된 제1 기재의 상기 베이스부 및 상기 가지부 중 적어도 어느 하나의 표면에 형성되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 채널을 형성하는 단계;상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 채널이 형성된 상기 패터닝된 제1 기재 상에 상기 제2 기재를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 패터닝된 제1 기재 상에 제1 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 제2 기재를 형성하는 단계는,상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 2차원 전이금속 칼코겐 화합물 채널이 형성된 상기 패터닝된 제1 기재 상에 제2 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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제15항에 있어서,상기 제1 기재 및 제2 기재 중 적어도 어느 하나에 오프닝부를 형성하고, 2차원 광검출 구조체를 수득하는 단계는,상기 오프닝부에 포토레지스트(photoresist, PR)를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 제1 기재 및 제2 기재 중 적어도 어느 하나에 오프닝부를 형성하고, 2차원 광검출 구조체를 수득하는 단계는,상기 2차원 광검출 구조체의 상기 베이스부, 상기 제1 절곡부, 상기 가지부 및 상기 제2 절곡부 중 적어도 어느 하나에 대응하는 표면에 포토레지스트를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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제15항에 있어서,상기 2차원 광검출 구조체를 수득하는 단계는, 상기 2차원 구조의 광검출 구조체 상에 제1 자외선/오존(UV/O3)를 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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제15항에 있어서,상기 연신 기판을 연신시켜 신장 상태를 형성하는 단계는,상기 연신 기판 상에 제2 자외선/오존(UV/O3)를 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 구조의 광검출 소자의 제조 방법
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