KR101848011B1 - Semiconductor device for ultraviolet-ray sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자는, 기판 상에 형성된 열방출층, 상기 기판 상에 형성된 수광층, 상기 수광층 상에 형성된 쇼트키 전극, 상기 수광층 상에 형성된 캐소드 패드 및 상기 쇼트키 전극 상에 형성된 애노드 패드를 포함한다.A semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention includes a heat emitting layer formed on a substrate, a light receiving layer formed on the substrate, a Schottky electrode formed on the light receiving layer, a cathode pad formed on the light receiving layer, And an anode pad formed on the Schottky electrode.
Description
본 발명은 자외선 센서용 반도체 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 휨과 에피텍셜 성장시 격자 뒤틀림이나 부정합을 최소화한 자외선 센서용 반도체 소자에 관한 것이다. 또한, 복수의 감지대역을 갖는 자외선 센서용 반도체 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device for an ultraviolet sensor, and more particularly, to a semiconductor device for an ultraviolet sensor which minimizes lattice warping and mismatching during substrate bending and epitaxial growth. The present invention also relates to a semiconductor device for an ultraviolet sensor having a plurality of sensing bands.
자외선은 태양광선을 비롯하여 다양한 광원에 포함되어 있는데, 가시광선의 파란색이나 보라색 광선보다 더 짧은 파장을 가진 자외선 복사는 주로 자외선-A(UVA), 자외선-B(UVB), 자외선-C(UVC) 세 가지 종류로 분류된다. 320-400 nm정도의 파장을 가진 자외선-A는 오존층에 흡수되지 않고, 280-320 nm정도의 파장을 가진 자외선-B는 대부분은 오존층에 흡수되지만, 일부는 지표면에 도달한다. 100-280 nm정도의 파장을 가진 자외선-C는 오존층에 완전히 흡수된다.Ultraviolet rays are contained in various light sources including sun rays. Ultraviolet radiation with a shorter wavelength than blue or violet rays of visible light is mainly composed of ultraviolet-A (UVA), ultraviolet-B (UVB), ultraviolet-C . Ultraviolet-A with a wavelength of 320-400 nm is not absorbed by the ozone layer, and ultraviolet-B with a wavelength of about 280-320 nm is mostly absorbed by the ozone layer, but some reaches the surface. Ultraviolet-C with a wavelength of 100-280 nm is completely absorbed by the ozone layer.
자외선은 살균력이 있고, 인체에 조사할 경우 비타민D를 생성하게도 하지만, 자외선-A와 특히 자외선-B는 피부 표면을 침투하여 화상을 입히고, 피부암과 백내장의 발생빈도를 높이는 등 건강에 나쁜 영향을 일으킬 수 있다. 최근 오존층 감퇴와 이와 관련되어 지표에 도달하는 태양 자외선의 증가로 인해, 인체에 대한 위험성이 점점 증가하고 있다.Ultraviolet rays have germicidal power and produce vitamin D when irradiated to the human body. However, ultraviolet-A and especially ultraviolet-B penetrate the skin surface to burn, increase the incidence of skin cancer and cataract, Can cause. Due to the recent decline in the ozone layer and the associated increase in the sun's ultraviolet radiation reaching the surface, the risk to human health is increasing.
태양 자외선이 인체에 영향을 주는 정도에 대한 정보를 공용할 목적으로 전 세계적으로 간단하고 보편적으로 적용할 수 있는 태양 자외선 지수(UV index)의 사용이 권고되고 있다. 자외선 지수는 태양 고도가 최대인 남중시각 때 지표에 도달하는 자외선-B (UV-B) 영역의 복사량을 의미하는 것으로, 10등급으로 구분되는데 0은 노출 때 위험이 가장 낮음을 나타내고 9 이상은 과대 노출 때 위험이 매우 크다는 것을 의미한다. 자외선 지수는 태양에 대한 과다 노출로 예상되는 인체 피부 위험에 대한 정보를 제공하고, 야외 활동시 어느 정도로 주의해야 하는지의 정보를 나타낸다.It is recommended to use a UV index that is simple and universally applicable globally for the purpose of sharing information on the extent to which the sun's ultraviolet radiation affects the human body. The ultraviolet ray index refers to the amount of ultraviolet-B (UV-B) radiation reaching the surface at the southern latitude, which is the highest solar altitude, and is classified into 10 grades, where 0 indicates the lowest risk during exposure, This means that the risk of exposure is very large. The UV index provides information on the risk of human skin expected to be overexposed to the sun and indicates how much attention should be paid to outdoor activities.
자외선지수는 주로 매우 낮음(0~2.9), 낮음(3~4.9), 보통(5~6.9), 높음(7~8.9), 매우 높음(9이상)으로 분류될 수 있다.The UV index can be classified as very low (0 ~ 2.9), low (3 ~ 4.9), moderate (5 ~ 6.9), high (7 ~ 8.9) and very high (9 or more).
자외선지수가 매우 낮음인 경우는 1시간 50분 이상, 낮음인 경우는 1시간 40분 이상, 보통인 경우는 1시간 이상, 높음인 경우는 40분 이상, 매우 높음인 경우는 30분 이상 햇볕에 노출되면 피부에 붉은 얼룩이 생길 우려가 높다.If the UV index is very low, it is 1 hour 50 minutes or more. If it is low, it is 1 hour 40 minutes or more. If it is normal, it is 1 hour or more. If it is high, it is 40 minutes or more. If exposed, there is a high risk of red staining on the skin.
성층권의 오존량과 구름이 지면에 도달하는 자외선 강도에 큰 영향을 미치는 까닭에 기상청은 성층권 오존량과 일기 변화를 고려하여 자외선 지수 예보를 한다. 기상청 자외선 지수 예보는 하루 2회 발표되는데, 06시 발표는 당일, 18시 발표는 다음날의 자외선 지수를 나타낸다.Since the ozone amount in the stratosphere and the cloud have a great influence on the intensity of ultraviolet rays reaching the ground, the Korea Meteorological Administration forecasts the ultraviolet ray index considering the stratospheric ozone amount and diurnal change. The weather forecast is published twice a day, and the day of announcement at 06 o'clock and the announcement at 18 o'clock indicate the ultraviolet ray index of the next day.
한편, 자외선을 감지할 수 있는 소자는 PMT(photo multiplier tube)나 반도체 소자가 있는데, PMT보다 반도체 소자가 값싸고 크기가 작기 때문에 최근에는 대부분 반도체 소자를 많이 사용한다. 반도체 소자에서는 에너지 밴드갭이 자외선 감지에 적당한 GaN, SiC 등과 에너지 밴드갭이 작지만 Si이 많이 이용되고 있다. 이 중에 특히 GaN를 기반으로 하는 소자의 경우 쇼트키접합 형태와 MSM(metal-semiconductor-metal)형태 그리고 PIN 형태의 소자가 주로 사용되는데, 특히 쇼트키접합 형태의 소자가 공정이 간단하여 선호되고 있다.On the other hand, there are photo multiplier tubes (PMT) or semiconductor devices that can detect ultraviolet rays. Most semiconductor devices are used in recent years because semiconductor devices are smaller and smaller than PMTs. In semiconductor devices, the energy band gap is smaller than that of GaN and SiC suitable for ultraviolet ray detection, but Si is widely used. Particularly, in the case of a GaN-based device, a Schottky junction type, a metal-semiconductor-metal (MSM) type, and a PIN type are mainly used. In particular, a Schottky junction type device is preferred because of its simple process .
도 1 및 도 2에는 종래의 자외선 센서용 반도체 소자(10)가 도시되어 있는데, 이와 같은 자외선 센서용 반도체 소자(10)를 구성하기 위해서는 SiC, GaN, ZnO 등과 같이 와이드 밴드 갭(wide band gap) 물질을 주로 사용하고 있는데, 도면에는 GaN를 사용한 경우의 구조를 보여주고 있다. 기판(11)은 주로 사파이어나 실리콘 또는 GaN를 주로 사용하고 있으며, 기판(11) 위에 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; 유기금속화학 증착법)로 필요한 층을 결정성장한다. 사파이어 기판의 경우 500℃ 근방의 저온에서 GaN 버퍼층을 결정성장층의 수광층(12)을 형성한다.1 and 2 show a
이 수광층(12)은 GaN를 사용할 경우 370nm까지, AlGaN를 사용할 경우 260~360nm까지 파장대역을 변화시킬 수 있으며, InGaN를 사용할 경우 370~450nm까지 변화가 가능하다. 또, 한 물질로만 성장하지 않고 MQW(Multi Quantum Well; 다중양자우물)과 같이 양자구조를 형성할 경우 원하는 파장을 변화시킬 수 있다. InGaN/GaN로 수광층(12)을 380~500nm까지 변화가 가능하며, InGaN만으로 구성할 때보다 감지성능이나 신뢰성이 개선될 수 있다.The light-receiving
MOCVD 성장 후에 여러 가지 소자구조 중에 쇼트키다이오드 구조를 보면 수광층(12) 위에 쇼트키전극(13)을 형성하게 된다. GaN의 경우 주로 많이 사용하는 쇼트키 전극은 니켈 등이며 자외선이 투과되어야 하므로 두께가 30nm 이하로 매우 얇게 형성한다. 그리고 Anode전극 연결을 위한 anode 패드(14)는 주로 금(Au)으로 구성하며, Cathode전극 연결을 위한 Cathode 패드(15)도 금으로 구성한다. 도 2의 평면도에서 보면 실제 자외선을 감지하는 영역은 쇼트키 전극(13) 면적에서 anode 패드(14) 면적을 제외한 부분이다. 이렇게 제작된 소자는 다양한 패키지로 제작하여 부품으로 활용된다.The Schottky
위와 같은 종래의 기술은 자외선이 쇼트키 전극(13)을 투과해서 수광층(12)까지 입사하게 되면 쇼트키 전극(13)과 수광층(12) 사이의 work function차이에 의해 형성된 공핍층에서 전자와 정공을 발생하게 되고, 발생된 전자와 정공이 각각 anode와 cathode전극으로 흘러가면서 전류가 흐르게 된다. 즉, 입사되는 자외선의 광량에 비례하여 전류가 흐르게 되므로 자외선 광량을 측정할 수 있다. 이때 감지할 수 있는 파장대역은 수광층(12)의 bandgap에 의해 결정이 된다. 즉 bandgap이 작으면 장파장까지, bandgap이 크면 단파장으로 감지파장 대역이 변하게 된다.When the ultraviolet light passes through the Schottky
한편, 자외선은 파장 대역별로 UVA(320~400nm), UVB(280~320nm), UVC(200~280nm)로 구분이 되는데, 최근에 태양의 유해 자외선을 감지하여 자외선지수를 측정하고자 하는 응용이 증가하면서 UVB 센서를 사용하여 정확한 값을 측정하고 있다. 그런데 조금 더 정확한 값을 측정하기 위해서는 UVB뿐만 아니라 UVA 센서를 같이 측정하여 두 센서 값의 비중을 다르게 적용할 경우 정확도가 증가한다는 실험결과가 있어서 그렇게 감지 파장이 각각 다른 센서를 동시에 적용하여야 하는데, 이럴 경우 도 1 및 2에 도시된 바와 같은 기존 소자는 각각의 반도체 소자를 2개 이용해야 해서 패키지로 구성할 때 제품의 크기가 커지고 가격이 증가하는 단점이 있다. 또 2개의 센서를 가까이 구성하는 데 제한이 있어서 인접한 위치에서 측정하고자 할 때 불리하다.Meanwhile, ultraviolet rays are divided into UVA (320 to 400 nm), UVB (280 to 320 nm) and UVC (200 to 280 nm) according to wavelength bands. Recently, applications for measuring ultraviolet ray While the UVB sensor is used to measure the correct value. However, in order to measure a more accurate value, the accuracy is increased when the specific weight of the two sensor values is measured by measuring the UVA sensor as well as the UVB sensor, so that different sensors should be applied to different sensors at the same time. In the case of the conventional device shown in FIGS. 1 and 2, when two semiconductor devices are used, the size of the product increases and the cost increases. Also, there are limitations in constructing two sensors close together, which is disadvantageous when trying to measure at an adjacent position.
또한, MOCVD 성장조건에서 결정성 및 표면 거칠기 등의 문제점으로 성장시에 격자 부정합이나 격자 뒤틀림 등의 문제를 유발하여 성장 품질을 저하하는 주요한 원인이 된다. In addition, problems such as crystallinity and surface roughness under MOCVD growth conditions cause lattice mismatching and lattice warping at the time of growth, which is a major cause of degradation of growth quality.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판과 버퍼층 사이에 격자 뒤틀림이나 격자 부정합이 발생하는 것을 최소화하고, 제조 과정에서 기판의 뒤틀림을 최소화할 수 있는 자외선 센서용 반도체 소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor device for an ultraviolet sensor capable of minimizing occurrence of lattice warping or lattice mismatch between a substrate and a buffer layer and minimizing distortion of a substrate during a manufacturing process.
또한, 하나의 반도체 소자로 2개 이상의 감지파장 대역을 감지하는 자외선 센서용 반도체 소자를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device for an ultraviolet sensor which senses two or more detection wavelength bands with one semiconductor element.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자는, 기판 상에 형성된 열방출층, 상기 기판 상에 형성된 수광층, 상기 수광층 상에 형성된 쇼트키 전극, 상기 수광층 상에 형성된 캐소드 패드 및 상기 쇼트키 전극 상에 형성된 애노드 패드를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device for an ultraviolet sensor, including: a heat emitting layer formed on a substrate; a light receiving layer formed on the substrate; a Schottky electrode formed on the light receiving layer; And a cathode pad formed on the Schottky electrode.
상기 열방출층은 상기 수광층의 주변으로 형성될 수 있다.The heat-releasing layer may be formed around the light-receiving layer.
상기 기판과 상기 수광층 사이에 형성된 버퍼층을 더 포함하며, 상기 열방출층은 상기 버퍼층의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성될 수 있다.And a buffer layer formed between the substrate and the light receiving layer, wherein the heat dissipation layer surrounds at least a part of the buffer layer.
상기 열방출층은 그라핀으로 형성될 수 있다.The heat-releasing layer may be formed of graphene.
상기 열방출층의 두께는 1 ~ 5 nm로 형성될 수 있다.The thickness of the heat-releasing layer may be 1 to 5 nm.
상기 수광층은 제1 수광층과, 상기 제1 수광층과 감지대역이 다른 제2 수광층을 포함하고, 상기 제2 수광층은 상기 제1 수광층의 일부 영역 상에 형성될 수 있다.The light-receiving layer may include a first light-receiving layer and a second light-receiving layer having a different detection band from the first light-receiving layer, and the second light-receiving layer may be formed on a partial area of the first light-
상기 제1 수광층은 UVA대역을 감지할 수 있는 GaN 또는 InGaN/GaN MQW을 포함하고, 상기 제2 수광층은 UVB대역을 감지하기 위한 AlGaN을 포함할 수 있다.The first light receiving layer may include GaN or InGaN / GaN MQW capable of detecting the UVA band, and the second light receiving layer may include AlGaN for detecting the UVB band.
상기 제1 수광층은 UVB대역을 감지하기 위한 AlGaN을 포함하고, 상기 제2 수광층은 UVA대역을 감지할 수 있는 GaN 또는 InGaN/GaN MQW을 포함할 수 있다.The first light receiving layer may include AlGaN for sensing the UVB band, and the second light receiving layer may include GaN or InGaN / GaN MQW capable of sensing the UVA band.
상기 쇼트키 전극은 제1 쇼트키 전극 및 제2 쇼트키 전극을 포함하고, 상기 제1 쇼트키 전극은 상기 제1 수광층 중 상기 제2 수광층이 형성되지 않은 영역 상에 형성되고, 상기 제2 쇼트키 전극은 상기 제2 수광층 상에 형성될 수 있다.Wherein the Schottky electrode includes a first Schottky electrode and a second Schottky electrode, the first Schottky electrode is formed on a region of the first light receiving layer where the second light receiving layer is not formed, 2 Schottky electrodes may be formed on the second light receiving layer.
상기 애노드 패드는 제1 애노드 패드 및 제2 애노드 패드를 포함하고, 상기 제1 애노드 패드는 상기 제1 쇼트키 전극 상에 형성되고, 상기 제2 애노드 패드는 상기 제2 쇼트기 전극 상에 형성될 수 있다.The anode pad includes a first anode pad and a second anode pad, the first anode pad is formed on the first Schottky electrode, and the second anode pad is formed on the second short- .
상기 캐소드 패드는 상기 제1 수광층 중 상기 제2 수광층이 형성되지 않은 영역 상에 형성될 수 있다.The cathode pad may be formed on a region of the first light receiving layer where the second light receiving layer is not formed.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 제조 방법은, 기판 표면의 일부에 버퍼층을 형성하는 단계, 상기 버퍼층 상에 제1 마스크 층을 형성하는 단계, 상기 버퍼층의 적어도 일부를 둘러싸도록 상기 기판 상에 열방출층을 형성하는 단계, 상기 제1 마스크 층을 제거하는 단계, 상기 버퍼층 상에 수광층을 형성하는 단계, 상기 수광층 상에 캐소드 패드 및 쇼트키 전극을 형성하는 단계 및 상기 쇼트키 전극 상에 애노드 패드를 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device for an ultraviolet sensor, the method including forming a buffer layer on a part of a substrate surface, forming a first mask layer on the buffer layer, Forming a heat-releasing layer on the substrate so as to surround at least part of the buffer layer, removing the first mask layer, forming a light-receiving layer on the buffer layer, forming a cathode pad and a Schottky electrode And forming an anode pad on the Schottky electrode.
상기 열방출층을 형성하는 단계는, 상기 버퍼층의 적어도 일부를 둘러싸도록 산화 그라파이트 솔루션을 도포하는 단계 및 상기 기판을 가열하여 상기 산화 그라파이트 솔루션을 박편의 그라핀으로 환원하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the heat-releasing layer may include applying an oxidative graphite solution to surround at least a portion of the buffer layer and heating the substrate to reduce the oxidized graphite solution to graphene of the flake.
상기 그라핀으로 형성되는 상기 열방출층은 1 ~ 5 nm의 두께로 형성될 수 있다.The heat-releasing layer formed of the graphene may be formed to a thickness of 1 to 5 nm.
상기 수광층을 형성하는 단계는, 상기 버퍼층 상에 제1 수광층을 형성하는 단계, 상기 제1 수광층의 일부 영역 상에 제2 마스크 층을 형성하는 단계, 상기 제1 수광층 중 상기 제2 마스크 층이 형성되지 않은 영역 상에 상기 제1 수광층보다 밴드갭이 큰 제2 수광층을 형성하는 단계 및 상기 제2 마스크 층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the light receiving layer may include the steps of forming a first light receiving layer on the buffer layer, forming a second mask layer on a partial region of the first light receiving layer, Forming a second light receiving layer having a larger bandgap than the first light receiving layer on a region where the mask layer is not formed, and removing the second mask layer.
상기 제1 수광층은 UVA대역을 감지할 수 있는 GaN 또는 InGaN/GaN MQW을 포함하고, 상기 제2 수광층은 UVB대역을 감지하기 위한 AlGaN을 포함할 수 있다.The first light receiving layer may include GaN or InGaN / GaN MQW capable of detecting the UVA band, and the second light receiving layer may include AlGaN for detecting the UVB band.
상기 제1 수광층은 UVB대역을 감지하기 위한 AlGaN을 포함하고, 상기 제2 수광층은 UVA대역을 감지할 수 있는 GaN 또는 InGaN/GaN MQW을 포함할 수 있다.The first light receiving layer may include AlGaN for sensing the UVB band, and the second light receiving layer may include GaN or InGaN / GaN MQW capable of sensing the UVA band.
상기 쇼트키 전극을 형성하는 단계는, 상기 제1 수광층 상에 제1 쇼트키 전극을 형성하는 단계 및 상기 제2 수광층 상에 제2 쇼트키 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the Schottky electrode may include forming a first Schottky electrode on the first light receiving layer and forming a second Schottky electrode on the second light receiving layer.
상기 애노드 패드를 형성하는 단계는, 상기 제1 쇼트키 전극 상에 제1 애노드 패드를 형성하는 단계 및 상기 제2 쇼트기 전극 상에 제2 애노드 패드를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the anode pad may include forming a first anode pad on the first schottky electrode and forming a second anode pad on the second short-circuit electrode.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, at least the following effects are obtained.
기판과 버퍼층 사이에 격자 뒤틀림이나 격자 부정합이 발생하는 것을 최소화하고, 또한 기판의 테두리에서의 열방출이 효과적으로 이루어지도록 하여 기판의 보잉에 의한 문제 발생을 최소화할 수 있다.It is possible to minimize the occurrence of lattice warping or lattice mismatch between the substrate and the buffer layer and to effectively dissipate heat at the rim of the substrate, thereby minimizing problems caused by boarding of the substrate.
또한, 하나의 반도체 소자로 2개의 감지파장 대역이 감지할 수 있고, 필요한 정확한 자외선지수를 측정하고자 하는 응용에서도 UVA 센서와 UVB 센서를 동시에 사용할 수 있어서 정확도를 개선할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the UVA sensor and the UVB sensor can be used simultaneously in an application in which two sensing wavelength bands can be detected by one semiconductor element and an accurate UV index required can be measured simultaneously, thereby improving the accuracy.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래 자외선 감지용 반도체 소자의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 반도체 소자의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 6 내지 도 16은 도 5에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device for detecting ultraviolet rays.
2 is a plan view of the semiconductor device shown in Fig.
3 is a cross-sectional view of a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 6 to 16 are views for explaining a manufacturing process of a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention, which is shown in FIG.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Further, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or schematic drawings that are ideal illustrations of the present invention. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. In addition, in the drawings of the present invention, each component may be somewhat enlarged or reduced in view of convenience of explanation. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자 및 이의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a semiconductor device for an ultraviolet sensor and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 반도체 소자의 평면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the semiconductor device shown in FIG.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자(100)는 질화물층의 에피텍셜 성장을 위한 기판(110)을 구비한다. 기판(110)은 사파이어 기판, 실리콘 기판, 갈륨비소 기판, 실리콘카바이드 기판 등이 사용될 수 있으며, 그 외에 질화물층의 에피텍셜 성장이 가능한 재질로 된 것일 수 있다.As shown in FIG. 3, the
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 상부면 테두리 부분에는 그라핀(graphene)으로 된 열방출층(130)이 형성된다. 그라핀은 다른 질화물들 또는 실리콘 및 사파이어 등에 비하여 측면 방향의 열전달효율이 우수하다.As shown in FIGS. 3 and 4, a heat-releasing
예로써 그라핀은 약 5300 K(W/mk) 정도의 열 전도도를 가진다. 반면에 Si 150 K(W/mk), AlN 285 K(W/mk), GaN 130 K(W/mk)를 가진다. 따라서 그라핀으로 된 열방출층(130)은 기판(110)에 비하여 월등히 높은 열 전도도를 가지기 때문에 고온에서 기판(110)에 에피텍셜 성장이 이루어지는 동안 기판(110)의 휨 현상이 최소화되도록 한다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자(100)의 기판(110)은 열방출층(130)의 형성으로 기판(110)의 휨이 최소화되어 고품질의 에피텍셜 성장이 가능하다.For example, graphene has thermal conductivity of about 5300 K (W / mk). On the other hand, it has Si 150 K (W / mk), AlN 285 K (W / mk) and GaN 130 K (W / mk). Thus, since the graphene heat-releasing
도 3에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 상부면 중 열방출층(130)이 형성되지 않은 열방출층(130)의 안쪽 부분에는 버퍼층(120)이 형성된다. 즉, 열방출층(130)은 버퍼층(120)을 둘러싸도록 기판(110)의 상부면에 형성된다. 실시예에 따라 열방출층(130)은 버퍼층(120)의 일부만을 둘러싸도록 형성될 수도 있다.3, a
기판(110)과 제1 수광층(140)의 격자 상수 차이에 의해 기판(110) 상에 바로 제1 수광층(140)을 성장시키면 크랙이 발생하여 제1 수광층(140)이 정상적으로 성장되지 않는다. 따라서, 기판(110)과 제1 수광층(140) 사이에 버퍼층(120)을 형성시켜 이를 보완한다.When the first
기판(110)으로 사파이어 기판이 사용되는 경우, 버퍼층(120)은 500 ~ 600℃의 온도에서 갈륨나이트라이드(GaN)나 알루미늄나이트라이드(AlN)를 성장시켜 형성할 수 있다.When a sapphire substrate is used as the
도 3에 도시된 바와 같이, 버퍼층(120) 상에는 제1 수광층(140)이 형성된다. 제1 수광층(140)은 자외선은 감지하는 구성으로서, UVA대역을 감지할 수 있는 GaN로 구성되거나 InGaN/GaN MQW 형태로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, a first
그리고, 제1 수광층(140) 중 일부 영역 상에는 제2 수광층(150)이 형성된다.The second
제2 수광층(150)은 제1 수광층(140)과 다른 감지대역을 갖는 수광층으로서, 제1 수광층(140)보다 밴드갭이 크게 구성될 수 있다. 제2 수광층(150)은 주로 AlGaN으로 구성될 수 있으며, 특히, 제2 수광층(150)이 UVB 대역을 감지하기 위해 Al의 조성이 20% 정도인 AlGaN으로 구성될 수 있다. 그리고, 제2 수광층(150)이 UVC 대역을 감지하기 위해 Al의 조성이 45% 정도인 AlGaN으로 구성될 수 있다.The second light-receiving
실시예에 따라, 제1 수광층(140)이 UVB 대역을 감지하고, 제2 수광층(150)이 UVA대역을 감지하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 제1 수광층(140)은 Al의 조성이 20% 정도인 AlGaN으로 구성되고, 제2 수광층(150)은 GaN로 구성되거나 InGaN/GaN MQW 형태로 구성될 수 있다.According to an embodiment, the first
또는, 제1 수광층(140)이 UVC 대역을 감지하고, 제2 수광층(150)이 UVB대역을 감지하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 제1 수광층(140)은 Al의 조성이 45% 정도인 AlGaN으로 구성되고, 제2 수광층(150)은 Al의 조성이 20% 정도인 AlGaN으로 구성될 수 있다.Alternatively, the first light-receiving
또는, 제1 수광층(140)이 UVC 대역을 감지하고, 제2 수광층(150)이 UVA대역을 감지하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 제1 수광층(140)은 Al의 조성이 45% 정도인 AlGaN으로 구성되고, 제2 수광층(150)은 GaN로 구성되거나 InGaN/GaN MQW 형태로 구성될 수 있다.Alternatively, the first light-receiving
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 수광층(140) 중 제2 수광층(150)이 형성되지 않은 영역 상에는 제1 캐소드 패드(161), 제2 캐소드 패드(162) 및 제1 쇼트키 전극(171)이 형성된다. 그리고, 제2 수광층(150) 상에는 제2 쇼트키 전극(172)이 형성된다.3 and 4, the
제1 캐소드 패드(161) 및 제2 캐소드 패드(162)는 Ti/Al, Cr/Ni/Au 또는 금(Au) 등의 금속으로 형성될 수 있다.The
제1 쇼트키 전극(171) 및 제2 쇼트키 전극(172)은 Ni, Pt, Ru, Au 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 제1 쇼트키 전극(171) 및 제2 쇼트키 전극(172)으로 자외선이 투과되어야 하므로 30nm 이하의 두께로 얇게 형성되는 것이 바람직하다.The
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 쇼트키 전극(171) 상에는 제1 애노드 패드(181)가 형성되고, 제2 쇼트키 전극(172) 상에는 제2 애노드 패드(182)가 형성된다. 제1 애노드 패드(181) 및 제2 애노드 패드(182)는 Ti/Al, Cr/Ni/Au 또는 금(Au) 등의 금속으로 형성될 수 있다.3 and 4, a
제1 수광층(140)을 중심으로 하는 소자(161, 171, 181)와 제2 수광층(150)을 중심으로 하는 소자(162, 172, 182)는 각각 감지파장 대역이 다르므로, 양 소자를 전기적으로 보다 확실하게 격리시키기 위해 양 소자가 개별적으로 구획되도록 제1 수광층(140)의 일부를 기판(110)까지 식각하여 양 소자들을 전기적으로 분리시킬 수도 있다.Since the
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자(100)는 자외선이 입사하게 되면 우선 UVA대역에는 제1 수광층(140)만 반응하여 제1 애노드 패드(181)와 제1 캐소드 패드(161)로 구성된 UVA센서에서 UVA대역에 비례하는 전류가 흐르고, UVB대역의 자외선에 대해서는 제2 수광층(150)만 반응하여 제2 애노드 패드(182)와 제2 캐소드 패드(162)로 구성된 UVB센서에서 UVB대역에 비례하는 전류가 흐르게 된다. 즉, 하나의 기판(110) 위에 구성된 2개의 센서에서 감지 파장 대역별로 전류를 발생하게 되어서 UVA와 UVB대역을 동시에 감지하고 광량을 측정할 수 있게 되는 것이다.The
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 순서도이고, 도 6 내지 도 16은 도 5에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a flow chart showing a method of manufacturing a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 to 16 are views showing a method of manufacturing a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention Fig.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서용 반도체 소자의 제조 방법은 버퍼층을 형성하는 단계(S11), 버퍼층 상에 제1 마스크 층을 형성하는 단계(S12), 열방출층을 형성하는 단계(S13), 제1 마스크 층을 제거하는 단계(S14), 제1 수광층을 형성하는 단계(S15), 제2 마스크 층을 형성하는 단계(S16), 제2 수광층을 형성하는 단계(S17), 제2 마스크 층을 제거하는 단계(S18), 캐소드 패드를 형성하는 단계(S19), 쇼트기 전극을 형성하는 단계(S20) 및 애노드 패드를 형성하는 단계(S21)를 포함한다.5, a method of fabricating a semiconductor device for an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention includes forming a buffer layer S11, forming a first mask layer on the buffer layer S12, (S14), forming a first light receiving layer (S15), forming a second mask layer (S16), forming a second light receiving layer A step S19 of forming a cathode pad, a step S20 of forming a short electrode, and a step S21 of forming an anode pad. .
버퍼층을 형성하는 단계(S11)에서 기판(110)의 상부면 중 테두리 부분을 제외한 일며 영역에 질화물 솔루션이 도포될 수 있다. 이후, 질화물 솔루션은 MOCVD 공정챔버 내부에서 500 ~ 600℃의 온도에서 기판(110) 상에 갈륨나이트라이드(GaN)나 알루미늄나이트라이드(AlN)로 성장되어 버퍼층(120)을 형성할 수 있다.In step S11 of forming a buffer layer, a nitride solution may be applied to the region except for the rim portion of the upper surface of the
도 6에 도시된 바와 같이, 버퍼층 상에 제1 마스크 층을 형성하는 단계(S12)에서 버퍼층(120) 상에는 제1 마스크 층(M1)이 형성된다.As shown in FIG. 6, a first mask layer M 1 is formed on the
그리고, 열방출층을 형성하는 단계(S13)에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 버퍼층(120)이 형성되지 않은 기판(110)의 테두리 부분에는 산화 그라파이트 솔루션이 도포된 후 경화 장치에서 경화된다. 제1 마스크 층(M1)은 산화 그라파이트 솔루션이 도포될 때에 산화 그라파이트 솔루션이 버퍼층(120) 상에 도포되는 것을 방지한다.7, at the edge of the
도 8에 도시된 바와 같이, 산화 그라파이트 솔루션은 버퍼층(120)을 둘러싸도록 제1 마스크 층(M1)의 주변으로 도포될 수 있다. 다만, 실시예에 따라 산화 그라파이트 솔루션은 버퍼층(120)의 일부만을 둘러싸도록 도포될 수 있으며, 이 경우, 제1 마스크 층(M1)은 산화 그라파이트 솔루션이 도포될 형상에 대응하여 변형될 수 있다. As shown in FIG. 8, an oxidized graphite solution may be applied to the periphery of the first mask layer M1 to surround the
제1 마스크 층을 제거하는 단계(S14)에서는 버퍼층(120) 상에 형성되었던 제1 마스크 층(M1)을 제거한다. 이후, 기판(110)에는 열처리 공정이 수행된다. 열처리 공정에 의해 산화 그라파이트가 열에 의하여 가열 환원되어 열 박편화를 통하여 열방출층(130)인 그라핀(grahphene)으로 형성되도록 한다.In the step of removing the first mask layer S14, the first mask layer M1 formed on the
즉, 산화 그라파이트는 열처리 공정을 통하여 기판(110)의 상부면에 "오링(O-ring)" 형태의 열방출층(130)으로 형성된다. 이 열방출층(130)은 대략 1 ~ 5 nm 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 열방출층(130)은 이후 에피텍셜 공정이 진행되는 동안 열에 의하여 기판(110)의 휨 현상이 최소화되도록 하는 기능을 한다.That is, the oxidized graphite is formed as a heat-releasing
열방출층(130)을 형성하는 그라핀은 전술한 열처리를 통한 방법 외의 다른 실시예로 고정렬 열분해 흑연 (highly ordered pyrolytic graphite, HOPG)의 박편화, 적층성장 (epitaxial growth), 화학 기상 성장법 (chemical vapor deposition), 정전기적 증착 (electrostatic deposition), 그라파이트의 액상 박편화 (liquid phase exfoliation of graphite), 아크 방전 (arc-discharging), 용매열 합성법 (solvothermal method) 등의 방법으로 형성할 수 있다.The graphene forming the heat-releasing
이와 같은 열방출층(130)의 형성으로 인하여 이후 고온 환경에서 기판(110)에 가해지는 열이 기판(110)의 외주 방향으로 빠르게 방출되기 때문에 기판(110)의 휨이 최소화되고, 이에 따른 격자 부정합이나 격자 뒤틀림이 최소화된 양품질의 에피텍셜 성장 및 발광소자 제조가 가능하다.Due to the formation of the heat-releasing
또는 실시예에 따라, 열방출층(130)과 버퍼층(120)은 열처리 공정 중에 동시에 형성될 수 있다. 이 경우, 버퍼층(120)이 되는 질화물 솔루션을 도포한 후 경화하고, 경화된 질화물 솔루션 상에 제1 마스크 층(M1)를 형성한 후, 산화 그라파이트 솔루션을 버퍼층(120)을 둘러싸도록 기판(110)의 테두리에 도포한 후, 제1 마스크 층(M1)를 제거하고, 기판(110)에 대한 열처리 공정을 진행하여, 산화 그라파이트 솔루션은 열방출층(130)으로 형성되고 동시에 질화물 솔루션은 버퍼층(120)으로 성장될 수 있다. Alternatively, the
제1 수광층을 형성하는 단계(S15)에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 버퍼층(120) 상에 제1 수광층(140)을 형성한다. 제1 수광층(140)이 UVA대역을 감지하는 경우에는 GaN로 구성되거나 InGaN/GaN MQW 형태로 구성될 수 있다. 또는 제1 수광층(140)이 UVB 대역을 감지하는 경우에는 Al의 조성이 20% 정도인 AlGaN으로 구성될 수 있다. 또는, 제1 수광층(140)이 UVC 대역을 감지하는 경우에는 Al의 조성이 45% 정도인 AlGaN으로 구성될 수 있다.In the step S15 of forming the first light receiving layer, the first
제2 마스크 층을 형성하는 단계(S16)에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 수광층(140) 중 제2 수광층(150)이 형성되기 위한 영역을 제외한 일부 영역 상에 제2 마스크 층(M2)을 형성한다. 제2 마스크 층(M2)은 oxidesk nitrid박막을 증착하고 패터닝하여 형성될 수 있다. 제2 마스크 층(M2)은 0.1 ~ 0.3um의 두께로 형성될 수 있다.In the step S16 of forming the second mask layer, as shown in FIG. 11, a
제2 수광층을 형성하는 단계(S17)에서는, 도 12에 도시된 바와 같이, 선택적 에피텍시를 통해 제2 수광층(150) 중 제2 마스크 층(M2)이 형성되지 않은 영역 상에 제2 수광층(150)이 형성된다.In the step S17 of forming the second light receiving layer, as shown in Fig. 12, the second
제2 수광층(150)이 UVA대역을 감지하는 경우에는 GaN로 구성되거나 InGaN/GaN MQW 형태로 구성될 수 있다. 또는 제2 수광층(150)이 UVB 대역을 감지하는 경우에는 Al의 조성이 20% 정도인 AlGaN으로 구성될 수 있다. 또는, 제2 수광층(150)이 UVC 대역을 감지하는 경우에는 Al의 조성이 45% 정도인 AlGaN으로 구성될 수 있다.When the second light-receiving
제2 수광층(150)은 제1 수광층(140)과 다른 감지대역을 가져야 하므로, 제1 수광층(140)이 UVA대역, UVB 및 UVC 대역 중 어느 하나를 감지하는 경우에 제2 수광층(150)은 다른 대역을 감지하도록 구성된다.Since the second
제2 마스크 층을 제거하는 단계(S18)에서는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 수광층(140) 상에 형성되었던 제2 마스크 층(M2)을 제거한다.In the step of removing the second mask layer (S18), the second mask layer (M2) formed on the first light receiving layer (140) is removed as shown in Fig.
캐소드 패드를 형성하는 단계(S19)에서는, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 수광층(140) 상에 제1 캐소드 패드(161)와 제2 캐소드 패드(162)를 형성한다. 제1 캐소드 패드(161)와 제2 캐소드 패드(162)를 원하는 위치에 형성하기 위해 포토레지스트공정을 이용하여 패드를 형성하고자 하는 영역만 포토레지스트를 제거하고 Ti/Al, Cr/Ni/Au 또는 금(Au) 등의 금속을 진공 증착할 수 있다.In the step S19 of forming the cathode pad, a
쇼트기 전극을 형성하는 단계(S20)에서는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 쇼트키 전극(171)을 제1 수광층(140) 상에 형성하고, 제2 쇼트키 전극(172)을 제2 수광층(150) 상에 형성한다. 제1 쇼트키 전극(171) 및 제2 쇼트키 전극(172)은 Ni, Pt, Ru, Au 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 제1 쇼트키 전극(171) 및 제2 쇼트키 전극(172)으로 자외선이 투과되어야 하므로 30nm 이하의 두께로 얇게 형성되는 것이 바람직하다.15, the
제1 쇼트키 전극(171) 및 제2 쇼트키 전극(172) 역시 포토레지스트공정을 이용하여 전극을 형성하고자 하는 영역만 포토레지스트를 제거하고 Ni, Pt, Ru, Au 등의 금속을 진공 증착할 수 있다.The
애노드 패드를 형성하는 단계(S21)에서는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 애노드 패드(181)를 제1 쇼트키 전극(171) 상에 형성하고, 제2 애노드 패드(182)를 제2 쇼트키 전극(172) 상에 형성한다. 제1 캐소드 패드(161) 및 제2 캐소드 패드(162)는 Ti/Al, Cr/Ni/Au 또는 금(Au) 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 제1 캐소드 패드(161) 및 제2 캐소드 패드(162) 역시 포토레지스트공정을 이용하여 패드를 형성하고자 하는 영역만 포토레지스트를 제거하고 Ti/Al, Cr/Ni/Au 또는 금(Au) 등의 금속을 진공 증착할 수 있다.16, the
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 자외선 센서용 반도체 소자
110 : 기판 120 : 버퍼층
130 : 열방출층 140 : 제1 수광층
150 : 제2 수광층 161 : 제1 캐소드 패드
162 : 제2 캐소드 패드 171 : 제1 쇼트키 전극
172 : 제2 쇼트키 전극 181 : 제1 애노드 패드
182 : 제2 애노드 패드 M1 : 제1 마스크 층
M2 : 제2 마스크 층 100: Semiconductor device for ultraviolet sensor
110: substrate 120: buffer layer
130: heat-releasing layer 140: first light-receiving layer
150: second light receiving layer 161: first cathode pad
162: second cathode pad 171: first Schottky electrode
172: second schottky electrode 181: first anode pad
182: second anode pad M1: first mask layer
M2: second mask layer
Claims (10)
상기 기판 상에 형성된 수광층;
상기 수광층 상에 형성된 쇼트키 전극;
상기 수광층 상에 형성된 캐소드 패드; 및
상기 쇼트키 전극 상에 형성된 애노드 패드를 포함하고,
상기 열방출층은 그라핀을 포함하는 자외선 센서용 반도체 소자.A heat-releasing layer formed on the substrate;
A light-receiving layer formed on the substrate;
A Schottky electrode formed on the light receiving layer;
A cathode pad formed on the light receiving layer; And
And an anode pad formed on the Schottky electrode,
Wherein the heat-releasing layer comprises graphene.
상기 열방출층은 상기 수광층의 주변으로 형성되는, 자외선 센서용 반도체 소자.The method according to claim 1,
And the heat-releasing layer is formed around the light-receiving layer.
상기 기판과 상기 수광층 사이에 형성된 버퍼층을 더 포함하며,
상기 열방출층은 상기 버퍼층의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되는, 자외선 센서용 반도체 소자.3. The method of claim 2,
And a buffer layer formed between the substrate and the light receiving layer,
And the heat-releasing layer is formed so as to surround at least a part of the buffer layer.
상기 수광층은 제1 수광층과, 상기 제1 수광층과 감지대역이 다른 제2 수광층을 포함하고,
상기 제2 수광층은 상기 제1 수광층의 일부 영역 상에 형성된, 자외선 센서용 반도체 소자.The method according to claim 1,
Wherein the light-receiving layer includes a first light-receiving layer and a second light-receiving layer having a different detection band from the first light-
And the second light receiving layer is formed on a partial region of the first light receiving layer.
상기 제1 수광층은 UVA대역을 감지할 수 있는 GaN 또는 InGaN/GaN MQW을 포함하고,
상기 제2 수광층은 UVB대역을 감지하기 위한 AlGaN을 포함하는, 자외선 센서용 반도체 소자.6. The method of claim 5,
Wherein the first light receiving layer comprises GaN or InGaN / GaN MQW capable of detecting the UVA band,
Wherein the second light receiving layer comprises AlGaN for detecting the UVB band.
상기 제1 수광층은 UVB대역을 감지하기 위한 AlGaN을 포함하고,
상기 제2 수광층은 UVA대역을 감지할 수 있는 GaN 또는 InGaN/GaN MQW을 포함하는, 자외선 센서용 반도체 소자.6. The method of claim 5,
Wherein the first light receiving layer comprises AlGaN for sensing a UVB band,
Wherein the second light receiving layer comprises GaN or InGaN / GaN MQW capable of detecting the UVA band.
상기 쇼트키 전극은 제1 쇼트키 전극 및 제2 쇼트키 전극을 포함하고,
상기 제1 쇼트키 전극은 상기 제1 수광층 중 상기 제2 수광층이 형성되지 않은 영역 상에 형성되고,
상기 제2 쇼트키 전극은 상기 제2 수광층 상에 형성된, 자외선 센서용 반도체 소자.6. The method of claim 5,
Wherein the Schottky electrode comprises a first Schottky electrode and a second Schottky electrode,
The first schottky electrode is formed on a region of the first light receiving layer where the second light receiving layer is not formed,
And the second Schottky electrode is formed on the second light receiving layer.
상기 애노드 패드는 제1 애노드 패드 및 제2 애노드 패드를 포함하고,
상기 제1 애노드 패드는 상기 제1 쇼트키 전극 상에 형성되고,
상기 제2 애노드 패드는 상기 제2 쇼트키 전극 상에 형성되는, 자외선 센서용 반도체 소자.9. The method of claim 8,
Wherein the anode pad comprises a first anode pad and a second anode pad,
Wherein the first anode pad is formed on the first Schottky electrode,
And the second anode pad is formed on the second Schottky electrode.
상기 캐소드 패드는 상기 제1 수광층 중 상기 제2 수광층이 형성되지 않은 영역 상에 형성되는, 자외선 센서용 반도체 소자.6. The method of claim 5,
Wherein the cathode pad is formed on a region of the first light receiving layer where the second light receiving layer is not formed.
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| KR1020160053059A KR101848011B1 (en) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | Semiconductor device for ultraviolet-ray sensor |
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