Next-Generation Electronics Laboratory(차세대 전자소자 연구실)는 나노소재를 기반으로 한 차세대 전자 및 광전자 소자 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 금속 할라이드 페로브스카이트, 칼코게나이드, 저차원 소재 등 혁신적인 나노소재를 활용하여 태양전지, 발광다이오드, 메모리, 방사선 검출기 등 다양한 응용 분야의 고성능 소자 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 소재의 결정 성장, 계면 및 결함 제어, 대면적 공정 등 기초부터 응용까지 전주기적 연구를 수행하고 있습니다.
페로브스카이트 태양전지 및 실리콘-페로브스카이트 탠덤 태양전지 분야에서 세계 최고 수준의 효율과 안정성을 달성하고 있으며, 소재 조성 및 구조 최적화, 계면 엔지니어링, 진공 열증착 및 화학기상증착 등 다양한 공정 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 변환 효율 극대화와 장기 신뢰성 확보, 친환경적이고 지속가능한 에너지 솔루션 제공에 기여하고 있습니다.
또한, 페로브스카이트 기반 발광다이오드, 양자점 소자, X-선 및 방사선 검출기 등 차세대 광전자 소자 개발에도 앞장서고 있습니다. 저차원 구조 제어, 결함 패시베이션, 유무기 복합화 등 첨단 소재 공학 기술을 접목하여 소자의 효율과 안정성을 동시에 향상시키고, 신개념 전자소자(인공 시냅스, 유연·신축성 소자 등) 연구도 활발히 진행 중입니다.
연구실은 나노소재 기반 환경·에너지 세라믹스, 방사선 검출기 등 다양한 융합 연구를 통해 미래 사회의 스마트 헬스케어, 에너지 하베스팅, 차세대 센서 등 새로운 응용 분야를 개척하고 있습니다. 정부, 산업체, 연구기관과의 협력을 통해 실용화 및 상용화 기반을 마련하고 있으며, 관련 특허 및 기술이전도 활발히 추진하고 있습니다.
이진욱 교수 연구팀은 Nature, Science, Advanced Materials 등 세계적 학술지에 다수의 논문을 발표하고 있으며, 국내외에서 다양한 수상 경력과 특허를 보유하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 나노공학과 전자소자 분야의 혁신을 이끌며, 에너지·환경·정보기술 등 다양한 분야에서 사회적 가치를 창출하는 연구를 지속할 것입니다.
페로브스카이트 태양전지는 최근 차세대 태양전지 분야에서 가장 주목받는 연구 주제 중 하나입니다. 본 연구실은 금속 할라이드 페로브스카이트 소재의 결정 성장, 결함 제어, 계면 공학 등 기초 과학적 접근을 통해 고효율·고안정성 태양전지 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 페로브스카이트의 결정 구조와 조성 최적화를 통해 광전변환 효율을 극대화하고, 장기 신뢰성을 확보하는 데 중점을 두고 있습니다.
또한, 실리콘 기반 태양전지와 페로브스카이트를 결합한 탠덤 태양전지 연구도 활발히 진행 중입니다. 탠덤 구조는 기존 단일 접합 태양전지의 이론적 효율 한계를 극복할 수 있는 혁신적 기술로, 본 연구실은 소재의 밴드갭 조정, 계면 엔지니어링, 대면적 공정 등 다양한 기술을 융합하여 세계 최고 수준의 효율을 달성하고 있습니다. 이를 위해 진공 열증착, 화학기상증착 등 다양한 공정 기술을 개발하고 있으며, 산업체와의 협력을 통해 상용화 기반도 마련하고 있습니다.
이러한 연구는 에너지 변환 효율 향상뿐만 아니라, 친환경적이고 지속가능한 에너지 솔루션 제공에 기여하고 있습니다. 나아가, 대면적 모듈화, 내구성 향상, 환경 유해물질 저감 등 실질적 상용화를 위한 다양한 난제 해결에도 도전하고 있습니다. 본 연구실의 성과는 Nature, Science 등 세계적 학술지에 다수 게재되고 있으며, 국내외 특허 및 기술이전도 활발히 이루어지고 있습니다.
페로브스카이트 기반 광전자 소자 및 신개념 전자소자
본 연구실은 페로브스카이트 소재를 활용한 다양한 광전자 소자 개발에도 선도적 역할을 하고 있습니다. 페로브스카이트 발광다이오드(LED), 양자점 소자, X-선 및 방사선 검출기 등 차세대 광전자 소자 연구를 통해 기존 실리콘 기반 소자의 한계를 극복하고, 새로운 응용 분야를 개척하고 있습니다. 특히, 저차원(2D/3D) 구조 제어, 계면 패시베이션, 결함 제어 기술을 접목하여 소자의 효율과 안정성을 동시에 향상시키고 있습니다.
또한, 유무기 복합소재 기반의 메모리 소자, 인공 시냅스(메모리스터) 등 신개념 전자소자 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 소자들은 인공지능 하드웨어, 뉴로모픽 컴퓨팅, 웨어러블 전자기기 등 미래 정보기술의 핵심이 될 것으로 기대됩니다. 본 연구실은 소재 합성, 소자 구조 설계, 전기적 특성 분석 등 전주기적 연구를 수행하며, 실제 응용 가능성을 높이기 위한 신뢰성 평가 및 대면적 공정 기술도 함께 개발하고 있습니다.
특히, 유연·신축성 소자, e-skin, IoT 및 바이오 융합 디바이스 등 다양한 융합 연구를 통해 차세대 전자기기의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 사회의 스마트 헬스케어, 차세대 센서, 에너지 하베스팅 등 다양한 분야로 확장될 수 있으며, 국내외 산학연 협력을 통해 실질적 기술 혁신을 선도하고 있습니다.
나노소재 기반 환경·에너지 세라믹스 및 방사선 검출기
연구실은 나노소재를 기반으로 한 환경·에너지 세라믹스 개발에도 중점을 두고 있습니다. 금속 할라이드 페로브스카이트, 칼코게나이드, 저차원 소재 등 다양한 나노소재를 활용하여 에너지 변환 및 저장, 환경 센싱, 방사선 검출 등 다양한 응용 분야에 적합한 세라믹스 및 복합소재를 연구하고 있습니다. 특히, 소재의 결정 성장, 결함 제어, 표면 패시베이션 등 미세구조 제어 기술을 통해 고성능·고신뢰성 소재를 구현하고 있습니다.
방사선 검출기 분야에서는 저선량 방사선 검출이 가능한 페로브스카이트 기반 소자 개발에 집중하고 있습니다. 리간드 패시베이션, 저차원 결정상 도입, 유무기 복합화 등 첨단 소재 공학 기술을 접목하여 기존 실리콘 검출기의 한계를 극복하고, 의료 영상, 보안, 원자력 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 차세대 검출기를 개발하고 있습니다. 또한, 대면적, 저비용, 고감도 구현을 위한 공정 기술도 함께 연구하고 있습니다.
이러한 연구는 친환경적이고 지속가능한 에너지·환경 솔루션 제공뿐만 아니라, 국가적 안전 및 보건 분야에도 기여할 수 있습니다. 본 연구실은 정부, 산업체, 연구기관과의 협력을 통해 실용화 및 상용화 기반을 마련하고 있으며, 관련 특허 및 기술이전도 활발히 추진하고 있습니다.
