이관형 교수 연구실(나노융합재료 연구실)은 서울대학교 재료공학부 소속으로, 2차원 나노소재의 성장, 구조 제어, 계면공학, 그리고 첨단 전자·광전자 소자 응용 분야에서 세계적인 연구를 선도하고 있습니다. 연구실은 그래핀, 전이금속 칼코겐화합물(TMDs), 2D 옥사이드 등 다양한 저차원 소재의 근본적 물성 규명과 대면적 합성, 그리고 이종접합(헤테로구조) 설계 및 소자화에 중점을 두고 있습니다. 특히, 최근 개발된 하이포택시(hypotaxy) 성장법은 웨이퍼 스케일의 단결정 2차원 소재를 다양한 기판 위에 직접 성장시킬 수 있는 혁신적 기술로, 기존 에피택시 방식의 한계를 극복하고, 차세대 반도체 및 집적회로의 대량생산 기반을 마련하였습니다. 이 기술은 MoS2, WS2, MoSe2, WSe2 등 다양한 TMD 소재에 적용 가능하며, 저온 공정과 백엔드 집적에도 적합하여 산업적 활용성이 매우 높습니다. 실제로 4인치 단결정 MoS2 웨이퍼를 구현하였고, 이 소재는 높은 열전도도와 이동도를 보여 차세대 반도체 소자에 적용될 수 있습니다. 연구실은 2차원 소재의 표면 기능화, 결함 제어, 페이즈 엔지니어링 등 소재의 근본적 특성 제어를 통해, 반데르발스 헤테로구조 기반의 트랜지스터, 광검출기, 발광 소자, 논리소자, 신경모방 소자 등 다양한 차세대 소자를 개발하고 있습니다. 또한, 계면 특성 분석, 원자력 현미경(AFM), 광학/전기적 특성 측정 등 첨단 분석기술을 활용하여 소재 및 소자의 근본적 물리 현상을 규명하고, 이를 바탕으로 소자 성능을 극대화하고 있습니다. 이관형 교수 연구실은 다수의 세계적 학술지(Nature, Science, Advanced Materials 등) 논문 발표와 특허, 산학협력, 대형 국책과제 수행, 국내외 학회 및 심포지엄 초청 강연 등 활발한 연구 활동을 펼치고 있습니다. 또한, 연구실 출신 학생들은 국내외 유수 연구기관, 대학, 산업체 등에서 활약하고 있으며, 연구실은 창의적이고 도전적인 연구문화를 바탕으로 미래 소재 및 소자 분야의 글로벌 리더를 양성하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 차세대 반도체, 인공지능 하드웨어, 에너지, 바이오, 센서 등 다양한 산업 분야로의 확장 가능성을 보여주며, 국내외 학계 및 산업계에서 큰 주목을 받고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 2차원 소재 및 나노융합재료 분야에서 혁신적 연구를 지속적으로 선도해 나갈 것입니다.