전이금속 칼코겐 화합물 및 유기 화합물의 하이브리드 구조를 포함하는 나노소자 및 그것의 제조 방법
NANO-DEVICE INCLUDING HYBRID STRUCTURE OF TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES AND ORGANIC COMPOUND
특허 요약
본 발명에 따른 나노소자는 게이트 전극으로 동작하는 기판, 상기 기판 상에 적층되는 절연층, 상기 절연층 상에 부착되며, 적어도 하나의 전이금속 칼코겐 화합물 층을 포함하는 전이금속 칼코겐 화합물 조각, 상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각에 연결되는 소스 전극, 상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각과 이격되어 위치하는 드레인 전극 그리고 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 드레인 전극을 연결하는 유기물 판을 포함하되, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이에서 상기 기판에 인가되는 전압에 따라 역 이중극성을 가지는 소스-드레인 전류가 흐를 수 있다. 또한, 광기전 특성을 가질 수 있다.
청구항
번호청구항
1

게이트 전극으로 동작하는 기판;상기 기판 상에 적층되는 절연층;상기 절연층 상에 부착되며, 적어도 하나의 전이금속 칼코겐 화합물 층을 포함하는 전이금속 칼코겐 화합물 조각;상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각에 연결되는 소스 전극;상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각과 이격되어 위치하는 드레인 전극; 그리고상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 드레인 전극을 연결하는 유기물 판을 포함하되,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이에서 상기 기판에 인가되는 전압에 따라 역 이중극성을 가지는 소스-드레인 전류가 흐르고,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각의 두께가 증가하는 경우, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이의 전하이동도는 증가하는,나노소자.

2

제 1 항에 있어서,상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 전압이 인가되지 않은 상태에서 상기 유기물 판에 특정 파장의 빛이 조사되는 경우, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에서 광전류가 발생하는 나노소자.

3

제 1 항에 있어서,상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 전압이 인가되지 않은 상태에서 상기 유기물 판에 특정 파장의 빛이 조사되는 경우, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에서 상기 기판에 인가되는 전압에 따라 변화하는 광전류가 발생하는 나노소자.

4

제 3 항에 있어서,상기 광전류는 상기 기판에 인가되는 전압의 크기에 따라 역 이중극성의 특성을 가지는 나노소자.

5

제 3 항에 있어서,상기 광전류는 상기 기판에 인가되는 전압의 크기가 변화되는 경로에 따라 서로 다른 최대 값을 가지는 나노소자.

6

제 1 항에 있어서,상기 소스-드레인 전류는 상기 기판에 인가되는 전압의 크기가 변화되는 경로에 따라 서로 다른 최대 값을 가지는 나노소자.

7

게이트 전극으로 동작하는 기판;상기 기판 상에 적층되는 절연층;상기 절연층 상에 부착되며, 적어도 하나의 전이금속 칼코겐 화합물 층을 포함하는 전이금속 칼코겐 화합물 조각;상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각에 연결되는 소스 전극;상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각과 이격되어 위치하는 드레인 전극; 그리고상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 드레인 전극을 연결하는 유기물 판을 포함하되,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이에서 상기 기판에 인가되는 전압에 따라 역 이중극성을 가지는 소스-드레인 전류가 흐르고,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이의 전하이동도는 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각의 두께에 따라 제어되는,나노소자.

8

삭제

9

게이트 전극으로 동작하는 기판;상기 기판 상에 적층되는 절연층;상기 절연층 상에 부착되며, 적어도 하나의 전이금속 칼코겐 화합물 층을 포함하는 전이금속 칼코겐 화합물 조각;상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각에 연결되는 소스 전극;상기 절연층 상에서, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각과 이격되어 위치하는 드레인 전극; 그리고상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 드레인 전극을 연결하는 유기물 판을 포함하되,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이에서 상기 기판에 인가되는 전압에 따라 역 이중극성을 가지는 소스-드레인 전류가 흐르고,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각에 포함된 전이금속 칼코겐 화합물 층의 수가 증가하는 경우, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이의 전하이동도는 증가하는,나노소자.

10

제 1 항에 있어서,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각은 상기 유기물 판과 2차원 구조 또는 수평적 구조로 연결되는 나노소자.

11

제 1 항에 있어서,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각은 MoS2로 구성된 적어도 하나의 층을 포함하는 나노소자.

12

제 1 항에 있어서,상기 유기물 판은 루브린 나노판을 포함하는 나노소자.

13

제 1 항에 있어서,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각과 상기 유기물 판은 전계효과 트랜지스터의 채널 영역을 형성하는 나노소자.

14

2차원 전이금속 칼코겐 화합물 조각을 포함하는 나노소자의 제조 방법에 있어서,게이트 전극의 기능을 수행하는 기판 상에 절연층을 형성하는 단계;상기 절연층 상에, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각을 부착하는 단계;상기 절연층 상에, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각과 접촉하도록 소스 전극을 형성하는 단계;상기 절연층 상에, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각과 이격하여 드레인 전극을 형성하는 단계; 그리고상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 드레인 전극에 모두 연결되도록 미리 생성된 유기물 판을 이동시키는 단계를 포함하되,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판은 서로 수평적으로 접합되고,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각의 두께가 증가하는 경우, 상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각 및 상기 유기물 판 사이의 전하이동도는 증가하는,나노소자의 제조 방법.

15

제 14 항에 있어서,상기 전이금속 칼코겐 화합물 조각은 기계적 박리법에 의해 상기 절연층에 부착되는 나노소자의 제조 방법.

16

제 14 항에 있어서,상기 유기물 판은 실리콘 산화물 기판에서 생성되어 마이크로 매니풀레이터에 달린 텅스텐 팁을 이용하여 이동되는 나노소자의 제조 방법.

17

제 14 항에 있어서,상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 전자빔을 이용하여 증착될 영역을 패턴화한 후 Al, Cr, Au의 순서대로 증착하여 형성하는 나노소자의 제조 방법.