가시광 스펙트럼에서 강한 흡광 특성을 나타내는 양자점(Quantum dots, QDs)은 포토트랜지스터의 가시광 검출을 향상시키는 광활성 물질로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 CdSe/ZnS QD를 인듐–주석–아연 산화물(indium–tin–zinc oxide, ITZO) 박막 트랜지스터 위에 스핀 코팅하여, 광응답성이 향상된 QD 코팅 포토트랜지스터를 제작하였다. QD 필름에 대한 포토리소그래피 공정의 호환성을 확보하기 위해, 용매 상용성의 비직교성(solvent orthogonality)을 제공하는 패시베이션 층으로 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD) 방식의 ZnO 층을 적용하였다. 특히 이 보호 기능을 넘어, ALD ZnO 처리는 계면에서의 전하 수송을 향상시켰다. 이는 증기상 리간드 교환 및 환원 과정을 통해 QD 표면의 절연성 올레산(oleic acid) 리간드가 부분적으로 치환되며, 그 결과 QD 쉘과 ITZO 채널 사이의 전도대(conduction band) 장벽이 감소하기 때문으로 설명된다. 저조도 조건(0.02 mW/cm2)에서, 소자는 VG = 10 V일 때 266.7 A/W의 감도를 달성하였고, VG = 10 V에서 9.3 × 1010 jones의 검출도를 나타내어, 처리하지 않은 소자(200 A/W, 5.6 × 1010 jones)보다 모두 더 높은 값을 보였다. 또한 주사 광전류 현미경(scanning photocurrent microscopy) 매핑 분석 결과, ALD ZnO 처리 소자는 286 μA의 최대 광전류를 보인 반면, 처리하지 않은 소자는 1.58 mW/cm2 및 532 nm 조명 조건에서 192 nA에 그쳤다. 이는 광전류가 약 1000배 증가한 것으로, 광전도(photoconductive) 효과와 광게이팅(photogating) 효과의 상승적(synergistic) 기여를 시사한다.

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