| 초록 |
산화갈륨은 4.9eV에 달하는 큰 밴드갭과 높은 임계장 (>8MV/cm)를 가지고 있어 고전력 전자기기, 고온 가스 센서 및 태양광 블라인드 자외선 광검출기 (solar blind UV photodetector)의 적용에 많은 관심을 받아 왔다. 다양한 결정구조의 산화갈륨 중 β상은 녹는 점에 달하는 고온 범위에서 가장 안정적이다. 최근 들어, 태양광 블라인드 자외선 광검출기의 감지 성능 향상을 위해 나노와이어, 나노벨트, 나노로드, 나노시트 등과 같은 저차원의 산화갈륨 나노 구조 합성이 연구되고 있다. 나노 구조는 동일 체적 대비 큰 표면적과 풍부한 결함 상태(defect state)를 가지고 있어 더 많은 양의 조사 빛을 흡수할 수 있다. 본 연구에서는 β상 산화갈륨 단일 나노로드 기반 태양광 블라인드 광검출기의 254nm UV-C 검출 특성에 대해 논의한다. β상 산화갈륨 나노로드는 수열합성한 α상 GaOOH 나노로드를 고온 처리해 제조되었다. β상 산화갈륨 나노로드의 결정학 및 형태학적 특성은 TEM, XRD, SEM을 통해 분석되었다. 길이 500 μm와 직경 20 μm 의 나노로드를 가진 광검출소자에 254 nm 자외선 빛 조사 시 약 6 × 105 %의 우수한 암 대비 광전류비(photo-to-dark current)를 보여주었으나 365nm 자외선, 가시광선에는 반응성을 보이지 않았다. 또한, 광검출소자는 높은 감지도(detectivity)와 반응성 수치를 나타냈고 장기간 안정성을 보여주었다. |
