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a) 상면에 전도성막이 형성되어 있는 기판 위에 포토레지스트층을 형성하고,포토리소그래피 공정을 통해 포토레지스트층을 소정 패턴으로 형성하는 단계와;b) 상기 소정 패턴의 포토레지스트층의 형성에 따라 상기 전도성막의 노출 부분을 식각 공정을 통해 식각하여 하부 전극 어레이 패턴을 형성하는 단계와;c) 상기 하부 전극 어레이 패턴의 형성이 완료된 후, 상기 기판에 소수성의 물질을 증착함에 의해 상기 포토레지스트층이 없는 부분에만 소수성 물질이 코팅되어 인히비터(inhibitor)가 형성됨에 따라 선택적으로 기판 표면을 개질화 하는 단계와;d) 상기 선택적으로 표면이 개질화된 기판 상의 상기 포토레지스트층을 제거한 후, 용액 공정 기반의 HTL 용액을 기판에 도포 및 증착하여 HTL(Hole Transport Layer) 어레이를 형성하는 단계와;e) 상기 HTL 어레이가 형성된 기판에 유무기 하이브리드 페로브스카이트 전구체 용액 및 용액 공정을 적용하여 인히비터가 없는 HTL 어레이 부분에 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이를 형성하는 단계와;f) 상기 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이의 형성이 완료된 기판 위에 ETL 물질을 용액 공정 또는 CVD 기법을 통해 증착하여 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이 위에 ETL(Electron Transport Layer) 어레이를 형성하는 단계; 및g) 상기 ETL 어레이의 형성이 완료된 후, 전도성 파티클을 용매에 녹인 용액을 상기 기판 상에 도포한 후 증착하여 상기 ETL 어레이 위에 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 a)에서 상기 전도성막은 ITO, FTO, IZO 중 적어도 하나를 포함하는 투명 전도성 기판으로 구성된 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 b)에서 상기 식각 공정은 RIE(Reactive Ion Etching)를 포함하는 건식 식각(dry etching) 또는 식각 용액(etchant)을 이용한 습식 식각(wet etching)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 c)에서 상기 기판 표면을 개질화하기 위해, 산화물 기판의 알킬기를 가지는 알코올이나 카르복실산이 산화물 기판과 결합하여 표면을 소수성(疏水性)으로 만들어주는 작은 분자 또는 SAM(Self-Assembled Monolayer; 자가 조립 단분자막)을 통한 표면 개질 제어 기법, 표면을 플라즈마 처리하여 개질 변화를 주는 플라즈마 기법 및 폴리머(고분자)의 코팅에 의한 표면 개질 변화 기법 중 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 d)에서 상기 HTL 어레이의 형성은 PTAA 또는 P3HT와 같은 용액공정 기반의 HTL을 준비된 기판에 도포하여 증착하고, SAM이 없는 산화물 기판 위에 HTL 용액이 도포되면, 이후 열처리하여 증착함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 e)에서 상기 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이의 형성은, 상기 HTL 어레이가 형성된 기판에 유무기 하이브리드 페로브스카이트 전구체 용액 및 공정을 적용하고, 상기 인히비터가 있는 부분을 제외한 HTL 어레이 부분에만 해당 전구체 용액을 도포하여, 이를 결정화 및 열처리하여 하부전극-HTL-유무기 하이브리드 페로브스카이트가 순차적으로 적층된 어레이 구조를 형성함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이의 형성을 위해 표면 개질 변화를 통한 어레이 형성 기술(selective deposition)을 적용하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제7항에 있어서,상기 표면 개질 변화를 통한 어레이 형성 기술(selective deposition)은 용액 또는 기상 공정을 사용하는 ABX3 유무기 하이브리드 페로브스카이트에 적용되는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제8항에 있어서,상기 ABX3 유무기 하이브리드 페로브스카이트의 A 사이트에 MA(methylammonium), FA(formamidinium), Cs, Rb 중 어느 하나의 원소, B 사이트에 Pb, Sn 중 어느 하나의 원소, X 사이트에 I, Br, Cl, F 중 어느 하나의 원소 간의 비율을 조절한 전구체 용액을 제작하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제9항에 있어서, 상기 전구체 용액의 용매(solvent)로는 DMF(Dimethylformamide), NMP(N-Methyl-2-Pyrrolidone), DMSO(Dimethyl sulfoxide) 중 적어도 하나를 포함하는 극성 비양성자성 용매(polar aprotic solvent)를 사용하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 e)에서 상기 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이의 형성은 전구체 용액을 도포한 뒤, 반용매(anti-solution)로 결정화한 다음 열처리(어닐링) 단계를 거쳐 이루어지는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 전구체 용액을 도포함에 있어서, 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터블레이드, 스프레이 코팅 중 어느 하나의 방법을 이용하여 도포하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제11항에 있어서, 상기 반용매(anti-solution)로는 클로로포름, 헥센, 사이클로헥센, 1,4-다이옥센, 벤젠, 톨루엔, 트리에틸아민, 클로로벤젠, 에틸아민, 디에틸에테르, 에틸아세테이트, 아세트산, 1,2-다이클로로벤젠, Tert-부틸알콜, 2-부탄올, 이소프로판올, 메틸에틸케톤 중 적어도 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 f)에서 상기 ETL 어레이의 물질로 TiO2, C60, SnO2, PC60BM, ZnO 중 적어도 어느 하나가 사용된 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 f)에서 상기 ETL 어레이를 형성함에 있어서, SnO2, ZnO와 같은 산화물 나노 파티클(NPs)을 용매에 녹여 용액을 만들어 도포 한 후, 열처리를 통해 증착함으로써 ETL 어레이를 형성하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 단계 g)에서 상기 상부 전극을 형성함에 있어서, 섀도우 마스크를 정렬하여 은(Ag), 금(Au)과 같은 금속 또는 나노 파티클 형태의 전도성 물질을 써멀 이베퍼레이터(thermal evaporator)로 증착하여 상부 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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제1항에 있어서,상기 HTL 어레이, 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이, ETL 어레이는 그 적층 구조에 있어서, 아래로부터 HTL 어레이/유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이/ETL 어레이, ETL 어레이/유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이/HTL 어레이, ETL 어레이/유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이, HTL 어레이/유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이, 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이/ETL 어레이, 유무기 하이브리드 페로브스카이트 어레이/HTL 어레이의 적층 구조 중 어느 하나의 적층 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 전공정 선택적 박막 증착 기술을 이용한 유무기 페로브스카이트 집적소자 제조방법
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