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전상민 연구실
포항공과대학교 화학공학과
전상민 교수
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전상민 연구실

포항공과대학교 화학공학과 전상민 교수

전상민 연구실은 계면·표면공학을 기반으로 기능성 소재의 표면 제어, 마이크로캔틸레버 및 나노구조체를 활용한 바이오·기체 센서 개발, 병원균 포집 및 진단 기술, 그리고 수분-전기 에너지 변환을 위한 탄소·다공성 소재 연구를 수행하며, 기초 표면과학과 실용적 화학공학 응용을 융합하는 연구를 전개하고 있다.

대표 연구 분야
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계면·표면공학 기반 기능성 소재 설계 thumbnail
계면·표면공학 기반 기능성 소재 설계
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 1
·
2026
Highly efficient, deep-ultraviolet luminescence in hBN moiré quantum wells
Chengyun Hong, Fangzhou Zhao, Su-Beom Song, Sangho Yoon, Sangmin Jeon, M. Ajmal Khan, Ye Tao, Dong‐Hwan Yang, W. K. Lee, Junho Kim, Junho Kim, Sera Yang, Hyungseob Cho, Sumin Lee, Seok Young Min, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Seunghyup Yoo, Changsoon Cho, K. Choi, H. Hirayama, Lede Xian, Moon-Ho Jo, Angel Rubio, Jonghwan Kim, Jonghwan Kim
IF 45.8
Science
Twisted stacking of two-dimensional van der Waals (vdW) semiconductors creates moiré superlattices, which provides unprecedented control over quantum states and their light-matter interactions. We demonstrate that a simple twist interface between two single-crystalline bulks of hexagonal boron nitride (hBN) creates moiré quantum wells (QWs) embedded in a three-dimensional vdW structure. hBN moiré QWs strongly confine charge carriers under both optical excitation and electrical injection. Despite their indirect bandgap, they emit intense deep-ultraviolet luminescence in the extreme wavelength bands from 215 to 240 nanometers, exceeding that of state-of-the-art conventional aluminum gallium nitride (AlGaN) multiple QWs by more than an order of magnitude. Furthermore, the twist angle control allows wide tunability of luminescence energy and efficiency in moiré QWs.
https://doi.org/10.1126/science.aeb2095
Quantum well
Luminescence
Excitation
Stacking
van der Waals force
Exciton
Semiconductor
Gallium nitride
Nitride
2
article
|
hybrid
·
인용수 0
·
2025
Ultrathin Monatomic Antimony Films by Sacrificial Atomic Layer Deposition for Phase Change Memory
Gwangsik Jeon, Sangmin Jeon, Seunghwan Lee, Jeong Woo Jeon, Wonho Choi, Byongwoo Park, Sungjin Kim, Chanyoung Yoo, Hyejin Jang, Cheol Seong Hwang
IF 26.8
Advanced Materials
Antimony (Sb) is an intriguing material for advanced electronics, with thickness-dependent properties at the nanoscale offering new functionalities. However, conventional methods for depositing Sb thin films cannot produce continuous ultrathin films with conformality in complex nanoscale structures. This study introduces a novel sacrificial atomic layer deposition (s-ALD) approach that overcomes these limitations by using chemical substitution between the antimony precursor and the pre-deposited Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>. The structural similarity between Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> and Sb enables local epitaxial growth of a uniform, (00l)-oriented Sb film with exceptional surface smoothness (root-mean-squared roughness << 1 nm) at a 4-nm thickness. Highly pure Sb films with excellent wafer-scale uniformity and conformality are achieved on high-aspect-ratio structures. The mechanism involves substitution reactions driven by the preferential Te-(CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>Si bonding, along with enhanced atomic diffusion through the aligned crystal structure. Phase change memory devices using 5-nm-thick s-ALD Sb films demonstrate ultrafast switching with femtosecond laser pulses (≈220 fs) with high device-to-device uniformity (coefficient of variation < 5 %) and ultralow drift coefficients (0.0013 for the on state and 0.0073 for the off state). This s-ALD technique offers a promising pathway for depositing ultrathin, uniform Sb films, enabling full utilization of Sb's unique nanoscale properties.
https://doi.org/10.1002/adma.202519924
Antimony
Atomic layer deposition
Thin film
Nanoscopic scale
Epitaxy
Pulsed laser deposition
Layer (electronics)
Deposition (geology)
Chalcogenide
Femtosecond
3
article
|
hybrid
·
인용수 30
·
2024
Synergistic effect of a Berlin green framework for highly efficient moisture-electric energy transformation
Minjae Song, Daewoong Kim, Hyewon Lee, Hyun-Soo Han, Sangmin Jeon
IF 30.8
Energy & Environmental Science
We developed a novel moisture-induced power generator by utilizing Berlin green as an active material to enhance its moisture-electric energy transformation performance.
https://doi.org/10.1039/d4ee00777h
Transformation (genetics)
Moisture
Materials science
Efficient energy use
Generator (circuit theory)
Electric power
Environmental science
Engineering physics
Power (physics)
Process engineering
정부 과제
22
과제 전체보기
1
2022년 2월-2025년 2월
|174,306,000
레이저 광열반응 유도 나노 다공성 탄소복합구조체 기반 고성능 수분-전기 에너지 변환시스템 개발
공기 중 수분 또는 호흡을 에너지원으로 활용하는 수분-전기 에너지 변환시스템 (Moisture-electric energy transformation, MEET)의 성능 향상을 위하여, 해조류 유래 셀룰로스 나노섬유 (Cellulose nanofiber, CNF) 기반 MEET의 명확한 메커니즘을 규명하고, 비초점기술을 활용한 레이저 광열반응 유도 탄화기술...
수분-전기 에너지 변환시스템
해조류 유래 셀룰로스 나노섬유
레이저 유도 탄화기술
이온 선택성
광열반응
조해염
2
주관|
2022년 2월-2025년 2월
|193,673,000
레이저 광열반응 유도 나노 다공성 탄소복합구조체 기반 고성능 수분-전기 에너지 변환시스템 개발
해조류 유래 CNF 기반 탄소구조체의 구조 및 표면 제어를 통해 높은 성능을 가지면서 장시간 구동될 수 있는 MEET를 개발하고자 함. 이를 위해서는 해조류 유래 CNF 작용기 표면의 레이저 유도 광열반응와 더불어 금속유기골격 복합체 도입을 통해 높은 이온 선택성을 가지는 나노 다공성 탄소구조체를 합성하여 직류 전압 1V 이상, 전류 10mA 이상의 성능을 가지는 MEET 소자를 개발하고자 함. 또한 해조류 유래 CNF 작용기 표면을 소수성 처리하여 장시간 구동할 수 있는 MEET 소자를 개발하고자 함.
수분-전기 에너지 변환시스템
해조류 유래 셀룰로스 나노섬유
레이저 유도 탄화기술
이온 선택성
광열반응
조해염
3
주관|
2019년 8월-2022년 2월
|100,000,000
Halbach 배열과 Lenz 법칙을 이용한 가상그물 기반 다중 병원균 초고속 포집기술
[1차년도] 자성나노입자 사슬(MNC-H) 합성을 통한 가상그물구조 개발 및 Lenz 법칙 기반 안정성 향상 연구 - 최적 크기의 자성나노입자 클러스터(magnetic nanoparticle cluster, MNC-L) 합성 - 자성나노입자 클러스터(MNC-L)를 이용한 자성나노입자 사슬(MNC-H) 합성 및 최적화 - COMSOL 기반 자기장 시뮬레이션 연구 - 전도성 채널 제작 및 최적화 - 가상그물구조 형성 및 유량별 안정성 평가 [2차년도] Halbach array와 3D 프린팅을 이용한 최적 가상그물구조 형성 및 항체 기반 병원균 포집기술 개발 - 항체가 고정된 자성나노입자 사슬(MNC-H) 합성 및 최적화 - COMSOL 기반 선형 및 cylinder형 Halbach array 자기장 시뮬레이션 및 제작 - 3D 프린팅 기반 전도성 채널 제작 및 최적화 - 유량별 가상그물구조 안정성 및 항체 기반 병원균 포집성능 평가 [3차년도] 전자석 Halbach array를 이용한 교반형 가상그물구조 형성 및 다중 병원균 포집기술 개발 - 다중 병원균 포집을 위한 항체가 고정된 자성나노입자 사슬(MNC-H) 합성 및 최적화 - 전자석 Halbach array 자기장 시뮬레이션 및 제작 - 자성나노입자 사슬(MNC-H) 길이별 전자석 on-off 주파수 시뮬레이션 및 최적화 - 유량별 가상그물구조 안정성 평가 - Real-time PCR 및 ATP assay 기반 실제 시료 내 다중 병원균 포집성능 평가
가상그물
할바흐 배열
전도성 채널
렌츠 법칙
자성나노입자 클러스터
자성나노입자 사슬
신속포집
병원균
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2019렌츠 법칙 기반의 자성입자 가상그물구조 형성 방법 및 이를 이용한 병원성 미생물의 초고속 포집 방법1020190112817
등록2018탄산가스 레이저를 활용한 셀룰로오스 나노섬유 기반의 그래핀 제작 방법1020180168113
거절2018삼상 계면 유동을 이용하여 병원성 미생물의 검출 방법1020180152033
전체 특허

렌츠 법칙 기반의 자성입자 가상그물구조 형성 방법 및 이를 이용한 병원성 미생물의 초고속 포집 방법

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190112817

탄산가스 레이저를 활용한 셀룰로오스 나노섬유 기반의 그래핀 제작 방법

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180168113

삼상 계면 유동을 이용하여 병원성 미생물의 검출 방법

상태
거절
출원연도
2018
출원번호
1020180152033