원자층 증착법을 이용한 Ga2O3 박막증착과 이를 이용한 초고속 솔라-블라인드 유연 광센서

Abstract

Deep Ultra Violet(DUV) 파장대의 빛은 약 200~300nm의 파장을 가지는 빛으로써 큰 에너지(>4eV)를 이용하여 살균, 소독 분야에서 주목하고 있는 파장대의 빛이다. 몇 년전 가습기 소독제로 인한 인명피해가 발생하면서 친환경적이고 안전한 살균방법은 큰 관심을 받았으며 단순 빛만을 이용하여 살균, 소독 효과를 기대할 수 있는 DUV 광원의 사용은 획기적이라 할 수 있다. 하지만 DUV를 안전하게 사용하기 위해서는 이를 감지할 수 있는 측정기의 존재가 필수이다. 본 논문에서는 이를 위하여 비정질(Amorphous) GaOx를 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition)을 통하여 250℃이하의 저온에서 30nm이하의 초 박막으로 성장시켜 DUV센서를 제작하였다. 이 비정질 GaOx는 비정질임을 이용하여 범용성 기판인 Glass위에 성장을 시킬 수 있고 이를 통해서 266nm파장에서 반응속도 2.7μs의 초고속 DUV광센서를 제작하였으며 나아가 유연기판 위에 비정질 GaOx를 성장시킴으로써 유연센서로의 제작을 하였다. 이렇게 제작된 유연 센서는 위로 볼록하게 굽혀서 측정할 경우 최대 곡률반경 5mm까지도 DUV감지가 가능하며 아래로 볼록하게 굽혔을 경우 최대 1.5mm의 곡률 반경까지도 DUV감지가 가능한, 우수한 성능의 유연센서를 제작할 수 있었으며 이를 곡률반경 10mm까지 굽혔다 폈다를 반복하는 반복굽힘 측정 시에는 3000cycle이상 버티는 성능의 유연소자를 제작할 수 있었다. 이렇게 제작된 유연 광센서는 Glass위에 성장시킨 평판 GaOx 광센서와 전기적 특성이 비슷한 성능을 지니고 있음을 확인하였다. 이를 통하여 센서 산업과 유연소자를 제작함에 있어서 도움이 될 수 있다고 기대된다