FuST Lab

반도체시스템공학과 김경민

FuST Lab은 멤리스터를 중심으로 한 차세대 반도체 소재, 공정, 소자 및 시스템 개발을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 멤리스터의 근본적인 물리 현상과 소자 메커니즘을 규명하고, 이를 바탕으로 신뢰성 높고 에너지 효율적인 차세대 반도체 소자 개발에 집중하고 있습니다. 전기 전도, 확산 동역학, 필라멘트 형성 등 멤리스터의 핵심 물리 현상에 대한 실험적·이론적 연구를 통해, 소자의 성능과 내구성을 극대화하고 있습니다. 첨단 박막 증착 기술(원자층 증착, 물리적 기상 증착 등)과 반도체 공정 개발은 FuST Lab의 또 다른 핵심 연구 분야입니다. 3D-TSV, Fan-out 패키징, 미세 피치 플립칩 본딩 등 차세대 반도체 패키징 및 배선 기술을 위한 신소재 및 공정 개발에 주력하고 있습니다. 구리 배선의 한계를 극복할 수 있는 새로운 금속 재료 탐색과, CMOS 공정과의 호환성 확보를 위한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 본 연구실은 RRAM(ReRAM) 등 저항 변화형 메모리, 논리-인-메모리(Logic-in-Memory) 소자, 뉴로모픽(Neuromorphic) 소자 등 차세대 메모리 및 연산 소자 개발에도 앞장서고 있습니다. 멤리스터 기반의 논리-인-메모리 소자는 폰 노이만 병목 현상을 해결하고, 초저전력·고속 컴퓨팅을 가능하게 하여 미래 인공지능 하드웨어의 핵심이 되고 있습니다. 또한, 멤리스터의 확률성과 아날로그 특성을 활용한 신경모방 소자 및 시스템 연구를 통해, 인간 두뇌와 유사한 정보 처리 하드웨어 구현에 도전하고 있습니다. FuST Lab은 열 기반 컴퓨팅 및 바이오 영감 컴퓨팅 등 혁신적 연구 분야로도 영역을 확장하고 있습니다. 열 잡음과 폐열을 활용한 새로운 컴퓨팅 방식, 자연계의 정보 처리 원리를 모방한 바이오 영감 하드웨어 연구는 미래형 컴퓨팅 패러다임의 혁신을 이끌고 있습니다. 이러한 융합적 연구는 에너지 효율, 신뢰성, 적응성 등 다양한 측면에서 기존 컴퓨팅 시스템의 한계를 극복할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다. 이처럼 FuST Lab은 소재 과학, 공정 기술, 소자 및 시스템 아키텍처까지 전주기적·융합적 연구를 통해, 반도체 산업의 미래를 선도하고 있습니다. 다양한 국제 학술지 논문, 특허, 산학협력, 그리고 우수한 인재 양성을 통해, 세계적인 연구 경쟁력을 확보하고 있습니다.