결함·밴드갭 제어 기반 열전 및 발광 기능성 반도체 연구

Defect and bandgap controlled thermoelectric and photoluminescent semiconductor materials

연구 내용

결함 구조 형성 또는 합금 조성을 통해 밴드갭과 전하 운반 환경을 조절하여 열전 성능과 발광 특성을 향상하는 연구

반도체의 결함과 에너지 준위를 공정적으로 제어해 기능성을 확보하는 연구를 수행합니다. 광학 가열을 이용한 optical soldering 방식으로 few-layer MoS2에서 국소 결함 구조를 형성하고, 유도된 photoluminescence의 피크 위치를 광 파워와 조사 시간에 따라 제어합니다. 또한 Bi2Se3에 In2Se3를 고용화하여 밴드갭을 조절하고 열전 특성 향상 가능성을 평가합니다. 이러한 접근은 극한 환경에서 결함을 제어하는 와이드밴드갭 반도체 개발 과제와 연결되어 재료 안정성 중심의 설계 기반을 제공합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 2D TMD에서 결함을 정밀하게 만드는 공정 개념을 정립하기 위해 optical soldering을 활용한 국소 결함 패터닝을 수행했습니다. 2022년에는 ITO 나노입자 기반 광열 유도로 MoS2에 결함 구조를 형성하고 PL 신호를 조절하는 방법을 제시했습니다. 이후 2024년에는 합금화를 통해 밴드갭을 조정하고 열전 성능 관련 물성 변화를 탐색하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 2024-2027년 극한 결함제어 및 페로브스카이트 포함 와이드밴드갭 반도체 개발 과제의 연구 흐름을 반영해 결함 제어의 공통 설계 원리를 축적하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

열전 에너지 수확 소재
밴드갭 조성 제어 공정
국소 결함 패터닝
PL 기반 공정 파라미터 튜닝
결함-수송 상관분석
우주·극한 환경용 반도체 신뢰성 확보
광 기반 기능성 변환
발광 신호 제어 기반 표시 소자
합금 고용화 공정 최적화
결함 구조 기반 센싱 플랫폼