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van der Waals 나노접합 기반 페로일렉트릭/스핀 정보저장 및 그래핀 바이오센싱 융합 연구

vdW nanojunction based ferroelectric/spintronic information storage and graphene biosensing research

연구 내용

CNT-분자-CNT 및 자기 방출 접합 구조를 통해 비휘발성 동작을 구현하고, 그래핀 기반 바이오 프로세싱으로 암 유전체 진단 파이프라인을 구성하는 연구

탄소나노튜브(CNT)와 분자·자성 재료를 van der Waals 힘을 이용해 정렬·적층하여, 초소형 접합에서 비휘발성 정보 저장 및 전하 수송 특성을 확보하는 연구를 수행합니다. CNT-분자-CNT 적층 기반 페로일렉트릭 메모리는 최소 접합 면적 조건에서 고수율 통합 가능성을 제시합니다. 또한 Fe3GeTe2/ZnO/Ni 이종구조의 자기 방출 접합에서 선택적 스핀 방출을 통해 고전도 및 자성 의존 전도 특성을 평가합니다. 이와 더불어 그래핀 기반 유니버설 바이오 프로세서로 센서 신호 처리와 인공지능 알고리즘을 결합한 고감도 암 유전체 진단을 수행합니다.

관련 연구 성과

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연구 흐름

초기에는 van der Waals 적층을 통해 분자-접합-전극 구조를 1D-0D-1D 형태로 구현하고, 접합 면적을 최소화하는 공정 조건을 탐색했습니다. 이후 정렬 CNT의 단순 적층만으로 메모리 어레이 통합이 가능한 설계 방향을 정리하고, 페로일렉트릭 기반 스위칭 동작의 재현성을 확인했습니다. 한편 자성 재료 기반으로 자기 방출 접합 구조를 구성하여 ZnO 장벽에서 스핀 선택성을 확보하는 전도 특성 연구를 병행했습니다. 최근에는 그래핀을 센싱 플랫폼으로 두고 센서 신호 처리와 AI 알고리즘을 결합한 바이오 프로세싱 연구로 응용 범위를 확장했습니다.

활용 가능성

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

  • CNT-분자 기반 비휘발성 메모리
  • 초미세 접합 면적 전하수송 소자
  • 페로일렉트릭 스위칭 기반 다중상태 저장
  • 자기 방출 접합 기반 스핀 소자
  • 자성 의존 전도 평가 플랫폼
  • 그래핀 바이오센서 전처리 회로
  • 유니버설 바이오 프로세싱 파이프라인
  • 암 유전체 고감도 진단 워크플로
  • 센터 신호 처리용 아날로그 프론트엔드
  • AI 기반 바이오 데이터 분류 모듈

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구분

제목

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