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이철호 연구실

서울대학교 전기·정보공학부

이철호 교수

Neuromorphic Electronics

Photocatalysis

2D Materials

V3_minor

이철호 연구실

전기·정보공학부 이철호

이철호 연구실은 2차원 반도체 및 반데르발스 이종구조를 기반으로 한 차세대 전자소자와 광전자소자 연구를 선도하고 있습니다. 연구실은 전기·정보공학부 소속으로, 원자층 수준의 반도체 재료 성장, 계면 및 밴드갭 엔지니어링, 변조도핑, 모노리식 산화공정 등 첨단 소재·공정 기술을 바탕으로 초고이동도, 저전력, 고성능 전자소자 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 전이금속 칼코게나이드(TMDs)와 같은 2차원 반도체를 이용한 트랜지스터, 메모리, 센서 등 다양한 소자 연구뿐만 아니라, 반데르발스 이종구조를 활용한 광검출기, 발광소자, 태양전지, 광촉매 등 광전자소자 및 에너지 변환 소자 개발에도 주력하고 있습니다. 원자층 소재의 특성을 극대화하기 위한 계면 제어, 밴드 정렬, 양자우물 구조 설계 등 혁신적인 접근을 통해 소자의 성능과 신뢰성을 크게 향상시키고 있습니다. 연구실은 실험실 수준의 소재 합성 및 소자 제작을 넘어, 웨이퍼 스케일 대면적 균일 성장, 집적회로화, 실용화 기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 이를 위해 다양한 국책과제와 산학협력, 특허 출원 및 기술이전 등 산학연 연계를 강화하고 있으며, 인공지능 반도체, 초저전력 논-폰노이만 소자, 유연·웨어러블 전자소자 등 미래 산업을 선도할 핵심 원천기술 확보에 힘쓰고 있습니다. 또한, 연구실은 무전력 화학센서, 광전기화학 촉매, 단일광자 방출기, 신경모방 인공시냅스 등 융합형 신소자 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지, 환경, 바이오, 인공지능 등 다양한 분야와의 융합을 통해 새로운 응용 가능성을 제시하고 있습니다. 이철호 교수와 연구진은 다수의 국제 저널 논문, 특허, 국내외 학술대회 발표, 대형 연구과제 수행을 통해 세계적인 연구 경쟁력을 확보하고 있으며, 차세대 반도체 및 광전자소자 분야에서 국내외를 선도하는 연구실로 자리매김하고 있습니다.

Neuromorphic Electronics
Photocatalysis
2D Materials
2차원 반도체 및 반데르발스 이종구조 기반 전자소자
이철호 연구실은 2차원 반도체와 반데르발스 이종구조를 기반으로 한 차세대 전자소자 연구에 집중하고 있습니다. 2차원 반도체는 원자 두께의 박막 구조로, 기존의 벌크 반도체와는 달리 뛰어난 전기적, 기계적, 광학적 특성을 보입니다. 이러한 특성 덕분에 초고이동도, 저전력, 유연성 등 다양한 장점을 가진 전자소자 개발이 가능해졌습니다. 특히, 연구실에서는 전이금속 칼코게나이드(TMDs)와 같은 2차원 반도체를 다양한 방법으로 성장시키고, 이종구조를 정밀하게 제작하여 트랜지스터, 메모리, 센서 등 다양한 전자소자에 적용하고 있습니다. 원자층 수준에서의 밴드갭 엔지니어링, 변조도핑, 모노리식 산화공정 등 첨단 공정기술을 활용하여 소자의 성능을 극대화하고, 신뢰성과 대면적 균일성 확보에도 주력하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 반도체 산업의 패러다임을 변화시킬 수 있는 기반 기술로, 초저전력·고성능 전자소자, 유연한 웨어러블 디바이스, 인공지능 반도체 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있습니다. 또한, 관련 특허와 대형 국책과제 수행을 통해 실용화와 산업적 파급효과를 극대화하고 있습니다.
2차원 반도체 기반 광전자소자 및 에너지 변환 기술
연구실은 2차원 반도체와 반데르발스 이종구조를 활용한 광전자소자 및 에너지 변환 기술 개발에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 단일 원자층 또는 다층 구조의 2차원 반도체를 이용하여 고효율 광검출기, 발광소자(LED), 태양전지, 광촉매 등 다양한 광전자소자를 개발하고 있습니다. 이종구조 내에서의 밴드 정렬, 계면 엔지니어링, 양자우물 구조 설계 등을 통해 광흡수 및 전하 분리 효율을 극대화하고, 실시간 광응답 특성을 개선하고 있습니다. 특히, 원자층 수준의 정밀한 계면 제어와 산화공정, 원거리 변조도핑, 슈퍼격자 구조 등 첨단 소재공정 기술을 접목하여, 기존 소자 대비 뛰어난 광전변환 효율과 내구성을 확보하고 있습니다. 또한, 무전력 화학센서, 광전기화학 촉매, 단일광자 방출기 등 혁신적인 소자 구조를 제안하여, 에너지·환경·바이오 등 다양한 융합 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 이러한 연구는 미래의 에너지 절감형 광전자소자, 차세대 통신 및 센서, 신경모방 컴퓨팅 등 첨단 산업 분야에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되며, 다수의 국제 저널 논문과 특허, 대형 연구과제 수행을 통해 세계적인 연구 경쟁력을 확보하고 있습니다.
1
Hetero-Integration of Silicon Nanomembranes with 2D Materials for Bioresorbable, Wireless Neurochemical System
이철호
ADVANCED MATERIALS, 202204
2
Cross-linked structure of self-aligned p-type SnS nanoplates for highly sensitive NO2 detection at room temperature
이철호
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, 202203
3
Electrical Modulation of Exciton Complexes in Light-Emitting Tunnel Transistors of a van der Waals Heterostructure
이철호
ACS PHOTONICS, 202112
1
반도체특성화대학지원사업-단독형-서울대학교
산업통상자원부
2024년 03월 ~ 2025년 02월
2
4단계 BK21 KU-KIST융합교육연구단 국고지원금
교육부
2022년 03월 ~ 2023년 02월
3
페르미 준위 탈고정화를 이용한 쇼트키 게이트 기반 초저전력, 고성능 원자층 반도체 전자소자 개발
한국연구재단
2022년 03월 ~ 2023년 02월