본 연구실은 나노전계방출소자와 탄소나노튜브(CNT)를 활용한 전기적 특성 개선 연구에 중점을 두고 있습니다. 나노전계방출소자는 전계 방출 현상을 이용하여 전자를 방출하는 소자로, 고해상도 디스플레이, 진공 전자소자, 센서 등 다양한 첨단 응용 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 특히, 탄소나노튜브는 우수한 전기적, 기계적, 화학적 특성으로 인해 차세대 전계방출소자의 소재로 각광받고 있습니다. 연구실에서는 탄소나노튜브의 성장 조건, 표면 처리, 금속 코팅 등 다양한 공정 변수를 제어하여 전계방출 특성을 극대화하는 방법을 탐구하고 있습니다. 예를 들어, 플라즈마 화학기상증착법(PECVD)이나 촉매 두께 조절, 플라즈마 전처리, 금속(티타늄 등) 코팅을 통해 CNT의 밀도, 길이, 표면 상태를 정밀하게 제어함으로써 방출 전류의 증가와 안정성 향상을 달성하고 있습니다. 이러한 연구는 실제로 전계방출 디스플레이(FED)나 진공 마이크로전자소자 등 다양한 산업적 응용에 직접적으로 연결됩니다. 또한, CNT 기반 전계방출소자의 신뢰성 향상과 장기 구동 특성 개선을 위한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 금속 코팅을 통한 일함수 조절, 기판과의 접착력 강화, 전계 방출 전류의 요동 감소 등은 소자의 실용화에 필수적인 요소로, 연구실은 이와 관련된 다수의 논문과 특허를 보유하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 차세대 디스플레이, 고성능 전자소자 개발에 중요한 기여를 하고 있습니다.

본 연구실은 반도체 소자, 특히 이미지 센서 및 DRAM, 커패시터 등 다양한 반도체 소자의 설계와 공정 기술 개발에도 주력하고 있습니다. 이미지 센서 분야에서는 CMOS 및 CCD 기반의 고감도, 저전압, 저소음 센서 개발을 위한 회로 설계와 소자 구조 최적화 연구가 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 소스 폴로워 회로의 능동 이득 제어, 리셋 동작 최적화, 포토다이오드의 핀치오프 전압 제어 등 다양한 기술적 접근을 통해 이미지 센서의 성능을 극대화하고 있습니다. 또한, DRAM과 같은 메모리 소자의 데이터 유지 시간 향상, 고집적 커패시터 설계, 트렌치 구조 및 자기정렬 콘택패드 형성 등 첨단 반도체 공정 기술 개발도 중요한 연구 주제입니다. 연구실은 다양한 금속 실리사이드, 산화막, 절연막 공정 기술을 활용하여 소자의 신뢰성, 집적도, 전기적 특성을 개선하고 있습니다. 이러한 연구는 실제로 삼성전자 반도체연구소 등과의 협업 및 산업체 적용으로 이어지고 있습니다. 특히, 이미지 센서의 소형화 및 고해상도 구현을 위한 미세공정 기술, 포토다이오드의 전기적 특성 제어, 신호 대 잡음비 개선 등은 차세대 모바일, 카메라, IoT 센서 등 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실의 다수의 논문, 특허, 산학협력 경험은 반도체 소자 및 이미지 센서 분야에서의 높은 전문성과 혁신성을 보여줍니다.