김경환 연구실

전기공학과 김경환

김경환 연구실은 전기공학과를 기반으로 투명전도성 산화물(TCO) 및 다양한 전기재료, 박막 소재의 개발과 응용에 중점을 두고 있습니다. 연구실은 대향 타겟식 스퍼터링(Facing Target Sputtering, FTS) 등 첨단 박막 증착 기술을 활용하여, ITO, AZO, GZO, GAZO 등 다양한 산화물 박막을 고품질로 제작하고, 그 전기적, 광학적, 구조적 특성을 정밀하게 분석합니다. 이러한 연구는 차세대 디스플레이, 플렉시블 전자소자, 태양전지, 센서 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 핵심 기반 기술을 제공합니다. 연구실은 박막의 두께, 도핑 농도, 산소 분위기, 기판 온도 등 다양한 공정 변수에 따른 박막의 특성 변화를 체계적으로 연구하며, 고투명도, 저저항, 우수한 기계적 유연성 및 내구성을 갖는 박막을 구현하고 있습니다. 또한, Ag 나노와이어, 다층구조(예: AZO/Ag/AZO, GAZO/Ag/GAZO) 등 복합구조의 투명전극도 활발히 연구하여, 기존 소재의 한계를 극복하고 있습니다. 이러한 기술은 OLED, 박막 트랜지스터(TFT), 투명 태양전지 등 첨단 전자소자에 필수적으로 요구되는 소재 및 공정 혁신을 이끌고 있습니다. 더불어, 연구실은 산화물 반도체와 금속 산화물 박막을 활용한 광소자 및 에너지 소자 개발에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. Ag2O/β-Ga2O3, CuO/β-Ga2O3 등 이종접합 구조를 기반으로 한 자외선 포토디텍터, 산화물 기반 태양전지, 염료감응형 태양전지(DSSC), 연료전지(SOFC) 등 차세대 에너지 변환 및 센서 소자를 개발하고 있습니다. Trap-assisted tunneling, 내장 전위 제어 등 첨단 소자 물리 현상을 규명하여 소자 성능을 극대화하고, 박막의 후열처리, 도핑, 다층구조 설계 등 다양한 공정 기술을 접목하여 소자의 효율성과 내구성을 동시에 확보하고 있습니다. 이와 더불어, FeOOH, TiO2, ZnO 등 산화물 나노소재를 활용한 수소 생산, 광촉매, 연료전지 전극 등 신재생에너지 분야 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 소재 합성부터 소자 제작, 성능 평가, 이론적 해석까지 전주기적 연구 역량을 바탕으로, 미래 에너지 및 환경 문제 해결에 기여하는 혁신적 기술을 창출하고 있습니다. 김경환 연구실은 국내외 학술지 및 특허, 산학협력 프로젝트를 통해 그 우수성과 실용성을 인정받고 있으며, 산업계와의 협력을 통한 기술 이전 및 상용화에도 적극적으로 기여하고 있습니다. 앞으로도 첨단 전기재료 및 박막 기술, 에너지 및 광소자 분야에서 세계적인 연구성과를 창출하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.