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윤성민 연구실
경희대학교
윤성민 교수
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윤성민 연구실

경희대학교 윤성민 교수

윤성민 연구실은 산화물 반도체 기반 박막트랜지스터와 수직채널 소자, 강유전체 및 전하트랩 기반 비휘발성 메모리, 뉴로모픽 시냅스 트랜지스터를 중심으로 차세대 반도체 소자와 회로를 연구하며, 원자층증착과 저온 공정 기술을 바탕으로 초고해상도 디스플레이, 3차원 적층 메모리, 저전력 인공지능 하드웨어 등으로의 응용을 추진하고 있다.

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산화물 반도체 기반 박막트랜지스터 및 수직채널 소자 thumbnail
산화물 반도체 기반 박막트랜지스터 및 수직채널 소자
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
hybrid
·
인용수 5
·
2025
High‐Performance, Roll‐to‐Roll Fabricated Scaffold‐Supported Solid Electrolyte Separator for Practical All‐Solid‐State Batteries
Seok Hun Kang, Hyobin Lee, Young‐Jin Hong, Sang-Wong Myoung, Hyewon Seo, Jaecheol Choi, Sung‐Min Yoon, Ju Young Kim, Dong Ok Shin, Myeong Ju Lee, Young‐Sam Park, Young‐Gi Lee, Yong Min Lee
IF 12.1
Small
All-solid-state batteries (ASBs) are promising candidates for next-generation energy storage systems due to their enhanced safety and potential for higher energy densities. However, achieving practical ASBs with energy densities surpassing those of state-of-the-art lithium-ion batteries (LIBs) requires the development of thin, mechanically robust solid electrolyte separators (SESs). In this study, a scalable tape casting method is employed to fabricate a thin SES with a thickness of 27 µm and a high ionic conductance of 146 mS cm<sup>-2</sup>. The SES, composed of Li<sub>6</sub>PS<sub>5</sub>Cl SE and a laser-drilled porous polyimide (PI) scaffold with a high porosity of 69%, exhibits a tensile stress of 7.15 MPa at 6% strain, demonstrating the mechanical integrity necessary for commercial roll-to-roll fabrication. Due to its reduced thickness, the LiNi<sub>0.83</sub>Co<sub>0.11</sub>Mn<sub>0.06</sub>O<sub>2</sub>||Li-In pouch cell achieves outstanding estimated cell-level gravimetric and volumetric energy densities of 322 Wh kg<sup>-1</sup> and 571 Wh L<sup>-1</sup>, respectively, demonstrating its practical viability. Additionally, simulation studies highlight the importance of optimizing the porosity and pore distribution of porous scaffolds to minimize Li-ion flux heterogeneity and prevent non-uniform Li plating in scaffold-supported SESs. Finally, a 4 m long, double-side coated SES is successfully manufactured using an industrial-level comma coater, demonstrating the feasibility of the approach for large-scale SES production and the forthcoming commercialization of ASBs.
https://doi.org/10.1002/smll.202502996
Separator (oil production)
Solid-state
Materials science
Electrolyte
Scaffold
Fast ion conductor
Nanotechnology
Chemical engineering
Biomedical engineering
Electrode
2
article
|
인용수 0
·
2025
Regulating Entanglement Networks of Fibrillatable Binders for Sub‐20‐µm Thick, Robust, Dry‐Processed Solid Electrolyte Membranes in All‐Solid‐State Batteries (Small 13/2025)
Sung‐Min Yoon, Seok Hun Kang, Jaecheol Choi, Ju Young Kim, Young‐Gi Lee, Young‐Sam Park, Dong Ok Shin
IF 12.1
Small
All-Solid-State Batteries A comprehensive understanding of the relationship between the molecular weight of polytetrafluoroethylene and its fibrillation capability enables the production of a sub-20-µm thick, robust, dry-processable solid electrolyte membrane for all-solid-state batteries (ASSBs). With establishing shear-mixing conditions, a fabrication of a uniquely thin ASSB based on the 18 µm thick solid electrolyte membrane is demonstrated, exhibiting significantly enhanced energy density. More in article number 2407882, Young-Sam Park, Dong Ok Shin, and co-workers.
https://doi.org/10.1002/smll.202570097
Membrane
Solid-state
Electrolyte
Materials science
Quantum entanglement
Chemical engineering
Quasi-solid
Nanotechnology
Engineering physics
Chemistry
3
article
|
bronze
·
인용수 0
·
2025
High‐Performance, Roll‐to‐Roll Fabricated Scaffold‐Supported Solid Electrolyte Separator for Practical All‐Solid‐State Batteries (Small 38/2025)
Seok Hun Kang, Hyobin Lee, Young‐Jin Hong, Sang-Wong Myoung, Hyewon Seo, Jaecheol Choi, Sung‐Min Yoon, Ju Young Kim, Dong Ok Shin, Myeong Ju Lee, Young‐Sam Park, Young‐Gi Lee, Yong Min Lee
IF 12.1
Small
All-Solid-State Batteries In article number 2502996, Young-Gi Lee, Yong Min Lee, and co-workers fabricated a scalable scaffold-supported solid electrolyte separator (SES) with a thickness of 27 μm and high ionic conductance via laser drilling and tape casting. Mechanical and multiphysics simulations guide the design of the porous scaffold. The SES enables high cell-level energy density of 322 Wh kg−1 and excellent mechanical durability, supporting roll-to-roll (R2R) processing for practical all-solid-state batteries.
https://doi.org/10.1002/smll.70438
Separator (oil production)
Electrolyte
Multiphysics
Energy density
Porosity
Supercapacitor
Ionic conductivity
Energy storage
정부 과제
6
과제 전체보기
1
2024년 4월-2027년 4월
|192,103,000
로직과 메모리 소자 3차원 적층구조 구현을 위한 산화물반도체 수직채널 트랜지스터 공정 및 성능 고도화
산화물 기반 수직채널을 가지는 구동 FET와 메모리 FET가 비평면 구조 상에 적층된 2T형 메모리 셀 소자의 구현과 특성 최적화를 위한 핵심 원천기술을 확보한다. 이를 위한 대표적 소재/소자 성능의 최종 정량 목표는 다음과 같다. o 수직채널 구동 FET의 채널길이 및 전류구동능력: 50nm 이하 및 50μA/μm 이상o 수직채널 메모리 FET의 채널길이...
산화물반도체
로직소자
비휘발성메모리
전계효과트랜지스터
3차원소자
2
2020년 3월-2024년 12월
|486,956,000
초고해상도 디스플레이를 위한 비평면 TFT 구조 및 공정 기술 개발
ㅇ3500ppi 급 픽셀 개발 및 적층형 수직채널 산화물 TFT 고도화 및 3000ppi급 적층형 LTPO TFT 회로 기술 개발 - 주관기관(한국전자통신연구원) : 3500ppi급 픽셀 개발 - 참여기관 1(경희대학교 1) : 복층구조 LTPO TFT를 이용한 초고해상도 3000ppi급 게이트 드라이버 개발 - 참여기관 2(경희대학교2) : 고성능/고...
초고해상도 백플레인
수직채널 TFT
적층형 TFT
가상증강현실
홀로그램
3
주관|
2017년 2월-2020년 2월
|90,000,000
이원계 금속산화물 강유전체 박막 적용 비휘발성 메모리 트랜지스터 개발
본 제안과제에서는 기존의 다원계 산화물 강유전체 대신 HfO2 기반의 이원계 금속산화물 강유전체 박막을 FET의 게이트절연막에 사용하는 CMOS 정합 단일트랜지스터형 강유전체 메모리 소자 기술 분야의 핵심 원천기술 확보를 목표로 한다. 본 연구에서는 기존 연구의 문제점과 기술과제를 해결하고, 연구목표의 정량 항목을 달성하기 위해 다음과 같은 내용으로 연차별 연구를 추진한다. (1) 1차연도에는 이원계 금속산화물 강유전체 박막공정 개발 및 메모리 소자 제작을 위한 소재물성을 최적화한다. o 원자층증착법 (ALD)을 이용한 이원계 금속산화물 강유전체 박막 증착 공정 기술 개발 o 나노스케일 강유전체 박막의 강유전성 발현 공정 기술 개발 o 메모리 트랜지스터 적용을 위한 강유전체 박막의 물성 제어기술 개발 (2) 2차연도에는 이원계 금속산화물 강유전체 게이트절연막 적용 메모리 트랜지스터 제조공정을 최적화한다. o 이원계 금속산화물 강유전체 게이트절연막 적용 메모리 트랜지스터 소자 설계 o 강유전체 게이트절연막 메모리 트랜지스터 제작 공정 최적화 o 이원계 금속산화물 강유전체 메모리 트랜지스터 성능 평가 및 물성 상관관계 도출 (3) 3차연도에는 이원계 금속산롸물 강유전체 메모리 트랜지스터 성능 및 동작 신뢰성을 고도화한다. o 강유전체 메모리 트랜지스터 저전압/고속동작 기술 개발 o 강유전체 메모리 트랜지스터 고신뢰성 동작 기술 개발 o 이원계 금속산화물 강유전체 게이트절연막 메모리 트랜지스터 성능 고도화 기술 개발 상기 연차별 연구내용을 수행하기 위한 세부 5개의 추진전략을 마련하여 기술개발을 진행한다.
반도체 소자
비휘발성메모리
강유전체박막
이원계 산화물
전계효과 트랜지스터
하프늄산화막
메모리윈도우
분극 스위
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2020메모리 소자 및 그 제조 방법1020200058889
소멸2016산화물 반도체 기반의 3단자 저항 변화형 메모리 트랜지스터 및 그 제조방법1020160096246
소멸2012공통 산화물 반도체 채널을 갖는 투명 유연 비휘발성 메모리 셀 및 그 제조 방법1020120067782-
전체 특허

메모리 소자 및 그 제조 방법

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200058889

산화물 반도체 기반의 3단자 저항 변화형 메모리 트랜지스터 및 그 제조방법

상태
소멸
출원연도
2016
출원번호
1020160096246

공통 산화물 반도체 채널을 갖는 투명 유연 비휘발성 메모리 셀 및 그 제조 방법

상태
소멸
출원연도
2012
출원번호
1020120067782