Nano Electronic & Energy Materials Laboratory(나노 전자 및 에너지 소재 연구실)는 차세대 반도체 및 에너지 응용을 위한 혁신적인 나노소재와 소자 기술을 연구하는 세계적 수준의 연구실입니다. 본 연구실은 플루오라이트 구조 강유전체 및 반강유전체(HfO₂, ZrO₂ 및 이들의 고용체, 나노라미네이트, 초격자 등)를 기반으로, 기존 페로브스카이트 구조 강유전체의 한계를 극복하고, CMOS 공정과의 완벽한 호환성을 갖춘 초박막 소재 및 소자 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 원자층 증착법(ALD), 도핑 및 결함 제어, 계면공학, 전극 소재 개발 등 다양한 소재 엔지니어링 전략을 통해, 나노미터 두께에서도 우수한 강유전성, 내구성, 신뢰성을 확보하고 있습니다. 이러한 소재는 차세대 비휘발성 메모리(FeRAM, FeFET, FTJ), 로직-메모리 융합 소자, 신경모방 컴퓨팅 하드웨어 등 첨단 반도체 소자에 적용되고 있으며, 에너지 하베스팅, 전기열량 냉각, 초고집적 커패시터 등 에너지 응용 분야에서도 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 연구실은 소재의 근본적인 상전이 메커니즘, 분극 반전 동역학, 결함 및 계면의 영향 등 소재-소자 통합 관점에서의 심층 연구를 수행합니다. 이를 위해 X선 회절, 전자현미경, 전기적 특성 평가 등 다양한 첨단 분석 장비와 이론적 모델링을 활용하여, 소재의 미세구조와 전기적 특성 간의 상관관계를 체계적으로 규명하고 있습니다. 또한, 실제 소자 제작 및 평가를 통해 연구 결과의 실용적 응용 가능성을 검증하고 있습니다. 최근에는 플루오라이트 구조 강유전체의 신경모방 소자, 초저전력·고성능 PIM(Processing-In-Memory) 시스템, 3차원 수직 적층 멤커패시터 어레이 등 미래 지능형 반도체 및 인공지능 하드웨어 구현을 위한 혁신적 연구도 활발히 진행 중입니다. 다양한 국내외 산학연 협력, 정부 및 국제 공동 프로젝트, 특허 및 논문 실적을 바탕으로, 본 연구실은 반도체 및 에너지 소재 분야의 세계적 리더로 자리매김하고 있습니다. Nano Electronic & Energy Materials Laboratory는 소재의 근본적 이해와 실용적 응용을 동시에 추구하며, 차세대 반도체·에너지·인공지능 하드웨어 분야에서 새로운 패러다임을 제시하는 연구를 지속적으로 선도하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 혁신적인 소재 및 소자 기술 개발을 통해, 미래 정보사회와 에너지 사회의 핵심 기반 기술 창출에 기여할 것입니다.