이수호 연구실은 전기재료의 특성 분석과 전력반도체의 절연 성능 향상에 중점을 두고 연구를 진행하고 있습니다. 최근 연구에서는 전력반도체 패키지에 사용되는 밀봉재의 전기장 특성을 분석하고, 최적의 절연 설계 기법을 제안하였습니다. 특히, 금속 전극, 세라믹 기판, 밀봉재가 만나는 삼중점에서의 전기장 집중 현상을 완화하기 위한 다양한 소재와 구조적 변수에 대한 시뮬레이션을 수행하였습니다. 연구실에서는 에폭시, 실리콘 젤, PDMS, 그래핀 나노필러 복합소재 등 다양한 밀봉재의 절연 특성과 전기장 분포를 비교 분석하였으며, 실리콘 젤이 높은 절연 강도를 보임을 확인하였습니다. 또한, 전극 간격, 기판 두께 등 설계 변수의 변화가 절연 성능에 미치는 영향을 체계적으로 평가하여, 전력반도체의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 설계 가이드라인을 제시하였습니다. 이러한 연구는 전력반도체의 고신뢰성 동작을 위한 핵심 기술로, 산업 현장에서의 실질적인 응용 가능성을 높이고 있습니다. 또한, 관련 특허와 학술 논문을 통해 연구 성과를 국내외에 널리 알리고 있으며, 차세대 전력전자 소자의 절연 신뢰성 확보에 중요한 역할을 하고 있습니다.

연구실은 압전 세라믹스의 미세구조, 유전 및 압전 특성에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 초음파 트랜스듀서 및 초음파 분무기, 비파괴 검사용 센서 등 다양한 응용 분야에 적합한 세라믹 소재의 개발과 특성 평가에 주력하고 있습니다. Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3 계열 세라믹스에 Sb2O5 등을 첨가하여 저온 소결 및 고성능 압전 특성을 구현하는 연구가 대표적입니다. 이러한 소재는 초음파 융착기, 분무기, 비파괴 검사 트랜스듀서 등 산업 현장에서 널리 활용되고 있으며, 실험 및 시뮬레이션을 통해 소재의 유전 상수, 압전 상수, 전기기계적 결합 계수 등 다양한 특성을 정밀하게 분석합니다. 또한, 분무기 개발에서는 노즐 구조와 분무 입자 제어 기술을 접목하여, 다양한 유체의 미세 분무 및 제어가 가능하도록 하였습니다. 압전 세라믹스 연구는 전기재료 분야의 핵심 기반 기술로, 의료, 자동차, 에너지 등 다양한 산업 분야에서의 응용 가능성을 넓히고 있습니다. 연구실은 관련 특허와 기술이전, 산학협력 프로젝트를 통해 실용화와 산업적 파급효과를 극대화하고 있습니다.

이수호 연구실은 준 2차원 반도체 시스템에서의 양자 전이 특성 및 전자-포논 상호작용에 대한 이론적 연구를 활발히 수행하고 있습니다. GaN, ZnO, CdS, Ge, Si 등 다양한 반도체 소재를 대상으로, 자기장 및 온도 변화에 따른 양자 전이 선모양(QTLS)과 선폭(QTLW)의 특성을 분석하고 있습니다. 이 과정에서 평형 평균 투영 계획(EAPS)과 Liouville 방정식, 양자 수송 이론(QTR) 등 첨단 이론적 방법론을 적용하고 있습니다. 연구실은 외부 자기장, 원형 편광장 등 다양한 외부 조건에서의 전자-포논 상호작용을 정밀하게 해석하여, 양자 전이 현상의 근본 원리와 소재별 특성을 규명하고 있습니다. 특히, 포논 방출 및 흡수 전이 과정의 우세성, 온도 및 자기장에 따른 전이 특성 변화 등은 차세대 반도체 소자 설계와 신소재 개발에 중요한 이론적 기반을 제공합니다. 이러한 연구는 국제 저명 학술지 및 학술대회에서 활발히 발표되고 있으며, 전기전자재료, 나노소자, 양자정보 등 다양한 분야와의 융합 연구로 확장되고 있습니다. 이론적 연구와 실험적 검증을 병행함으로써, 미래 전자재료 및 소자 기술의 혁신을 선도하고 있습니다.