본 연구실은 플렉서블 및 투명 전극 소재의 개발에 중점을 두고 있습니다. 최근 전자기기의 경량화와 유연화 트렌드에 따라, 투명하면서도 높은 전기적 성능을 가지는 전극 소재의 필요성이 크게 증가하고 있습니다. 이에 따라 은나노와이어, 구리 메쉬, 탄소나노튜브, 전도성 고분자(PEDOT:PSS) 등 다양한 나노소재와 금속 메쉬 구조를 활용하여 투명 전극을 개발하고 있습니다. 연구실에서는 용액 공정, 스퍼터링, 전기영동, 열처리, 기판 표면처리(코로나 처리 등)와 같은 다양한 공정기술을 적용하여, 전극의 전기적 특성(면저항), 광학적 특성(투과율, 헤이즈), 기계적 특성(유연성, 신축성), 내구성(산화 안정성) 등을 종합적으로 향상시키고 있습니다. 특히, 은나노와이어와 전도성 고분자 복합체, 구리 메쉬와 그래핀/탄소나노튜브 하이브리드 구조 등 다양한 복합소재를 설계하여, 기존 ITO(Indium Tin Oxide) 전극의 한계를 극복하고자 노력하고 있습니다. 이러한 연구는 터치스크린, 플렉서블 디스플레이, 웨어러블 디바이스, 투명 필름 히터 등 다양한 차세대 전자소자에 적용될 수 있으며, 실제로 관련 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 산업적 파급효과를 창출하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 소재의 미세구조 제어와 대면적 공정 기술을 고도화하여, 차세대 플렉서블 전자소자용 투명 전극의 상용화에 기여할 계획입니다.

본 연구실은 박막 트랜지스터(TFT) 및 산화물 반도체 소자 개발에도 활발히 연구를 수행하고 있습니다. 투명 산화물 반도체(IGZO, AZO, HAZO, SZO 등)는 높은 이동도와 투명성, 저온 공정 가능성 등으로 차세대 디스플레이 및 센서 소자에 각광받고 있습니다. 연구실에서는 다양한 조성의 산화물 박막을 스퍼터링, 코스퍼터링 등으로 증착하고, 후공정(열처리, 플라즈마 처리 등)을 통해 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 향상시키는 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 박막 트랜지스터의 채널층, 게이트 절연층, 소스/드레인 전극 등 각 구성요소의 소재 및 공정 조건이 소자 특성에 미치는 영향을 체계적으로 분석하고 있습니다. 산화물 반도체의 산소 결함, 도핑, 계면 특성, 박막의 결정성 및 비정질성 등 미세구조와 전기적 특성 간의 상관관계를 규명하며, 이를 바탕으로 고성능, 고신뢰성 TFT 소자 구현을 목표로 하고 있습니다. 이러한 연구는 LCD, OLED, 투명 디스플레이, 센서, 차세대 메모리 등 다양한 응용 분야에 적용될 수 있으며, 실제로 관련 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 기술이전 및 상용화 연구도 병행하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 산화물 반도체 기반 소자의 소재 혁신과 공정 최적화를 통해, 차세대 전자소자의 핵심 기술을 선도할 계획입니다.

탄소나노튜브(CNT)와 같은 나노소재를 활용한 전자소자 응용 연구도 본 연구실의 핵심 분야입니다. 탄소나노튜브는 우수한 전기적, 기계적, 화학적 특성으로 인해 투명전극, 전계방출 소자, 마이크로 스피커 진동판, 센서 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 연구실에서는 CNT의 성장, 표면 개질, 복합화, 코팅 기술 등을 개발하여, CNT 기반 하이브리드 전극 및 전자소자의 성능을 극대화하고 있습니다. 특히, 금속 메쉬와 CNT의 하이브리드 구조, CNT와 전도성 고분자의 복합체, CNT의 표면처리(코로나, 플라즈마 등) 및 금속/산화물 코팅 등 다양한 융합 기술을 적용하여, 전극의 시인성, 산화 안정성, 전기적 특성, 내구성 등을 향상시키고 있습니다. 또한, CNT를 기반으로 한 전계방출 소자, X-ray 소스, 마이크로 스피커 진동판 등 차세대 전자소자 응용 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 연구는 다수의 특허 출원 및 등록, 국내외 학술지 논문 발표, 산학협력 프로젝트로 이어지고 있으며, 실제 산업 현장에 적용 가능한 기술로 발전하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 나노소재의 혁신적 응용을 통해 전자소자 분야의 새로운 패러다임을 제시할 계획입니다.