차세대나노소자 연구실

전자공학부 김기현

차세대나노소자 연구실은 첨단 실리콘 나노소자 및 집적화 공정 기술을 중심으로, 차세대 반도체 소자와 응용 시스템 개발에 앞장서고 있습니다. 연구실은 실리콘 나노와이어, 나노필라, 3차원 구조의 나노소자 등 다양한 혁신적 구조를 기반으로, 소자의 성능 극대화와 신뢰성 향상을 위한 공정 및 시뮬레이션 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 이를 통해 FinFET, Junctionless FET, 터널링 FET 등 차세대 트랜지스터 구조의 최적화와 고집적화, 저전력화 기술 개발에 기여하고 있습니다. 또한, 연구실은 나노기반 바이오센서 및 환경센서 개발에도 중점을 두고 있습니다. 실리콘 나노와이어 FET, 전해질-게이트 트랜지스터, 멤리스터 등 다양한 나노소자 기반의 센서를 활용하여, 심혈관 질환 진단, 알레르기 유발물질 검출, 바이러스 탐지, 암모니아 및 유해가스 검출 등 다양한 바이오 및 환경 분야에 적용 가능한 초고감도 센서 플랫폼을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 임상 및 산업 현장에 적용될 수 있도록, 신호-노이즈비 최적화, 저전력 구동, 소자 간 변동성 최소화 등 실용화 기술 확보에도 집중하고 있습니다. 연구실의 또 다른 핵심 연구 분야는 실리콘 기반 근적외선 포토다이오드 및 광센서 소자 개발입니다. 모래시계형 나노와이어, 비대칭 수직 나노선, 다결정 실리콘층 등 다양한 구조적 혁신을 통해, 기존 실리콘 소자의 파장 감도 한계를 극복하고, 외부 양자효율 및 광응답 특성을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 웨이브가이드 효과, Whispering Gallery Mode, 머신러닝 기반 설계 최적화 등 첨단 기술을 적극적으로 도입하여, 자율주행차, 바이오 이미징, 통신 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 고성능 광센서 소자를 개발하고 있습니다. 이 외에도, 연구실은 열전소자, 차세대 메모리 소자, 고전압 소자 등 다양한 반도체 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 다수의 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 기술이전 및 상용화 가능성을 높이고 있으며, 국내외 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실리콘 나노소자 기술의 실질적 산업 적용을 목표로 하고 있습니다. 차세대나노소자 연구실은 반도체 산업의 미세화·고집적화 트렌드에 부합하는 혁신적 소자 및 공정 기술을 개발함으로써, 미래 정보처리, 바이오·환경 진단, 에너지 하베스팅 등 다양한 첨단 분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 창의적이고 도전적인 연구를 통해, 반도체 및 나노소자 분야의 글로벌 리더로 성장해 나갈 것입니다.