이 연구 주제는 차세대 광전자 소재로 주목받는 페로브스카이트 박막의 구조, 표면, 결정면 특성이 소자의 성능과 안정성에 미치는 영향을 정밀하게 규명하는 데 초점을 둔다. 특히 태양전지용 페로브스카이트에서 특정 결정면이 수분, 열, 빛과 같은 외부 환경에 어떻게 반응하는지를 분석하고, 열화 메커니즘을 재료 수준에서 해석하여 보다 안정적인 소자 설계로 연결하는 것이 핵심이다. 연구실은 박막 형성 과정과 결정 성장 거동을 함께 제어함으로써 고효율과 장기 안정성을 동시에 달성할 수 있는 재료 플랫폼을 구축하고자 한다. 이를 위해 결정면 선택적 성장, 표면 에너지 조절, 조성 및 공정 조건 최적화, 박막 미세구조 분석 등 다양한 재료공정 접근법을 활용한다. 단순히 높은 광전변환 효율을 달성하는 데 그치지 않고, 수분에 취약한 면과 상대적으로 안정한 면의 차이를 실험과 해석을 통해 정량적으로 비교함으로써 페로브스카이트 열화의 근본 원인을 밝히는 방향으로 연구가 진행된다. 이러한 연구는 고성능 박막 제조 기술과 물성 해석 능력이 결합되어야 가능한 영역으로, 전자재료공정과 나노재료 합성 역량이 직접적으로 반영된다. 궁극적으로 이 연구는 페로브스카이트 태양전지의 상용화를 가로막는 가장 큰 문제 중 하나인 신뢰성과 수명을 개선하는 데 기여한다. 더 나아가 결정면 공학 개념은 태양전지뿐 아니라 발광소자, 광검출기, 기타 박막 반도체 소자에도 확장될 수 있어 파급력이 크다. 연구실의 접근은 소재의 결정학적 이해를 실제 소자 제조 공정과 연결하는 점에서 의미가 있으며, 차세대 에너지 및 광전자 산업에서 경쟁력 있는 핵심 원천기술로 이어질 가능성이 높다.

이 연구 주제는 블록공중합체 자기조립과 나노패턴 형성 기술을 이용해 복제가 사실상 불가능한 보안 식별 구조를 구현하는 데 중점을 둔다. 연구실은 자연적으로 형성되는 비결정적 나노구조의 특성을 활용하여 물리적 복제방지기능(PUF)을 구현하고, 이를 사물인터넷 기기나 전자부품의 인증 및 위변조 방지 기술로 확장하는 방향을 탐구하고 있다. 나노 스케일의 무작위성과 재현 불가능성은 기존의 마이크로 스케일 보안 라벨보다 훨씬 높은 보안성을 제공한다. 핵심 방법론으로는 블록공중합체의 자기조립을 이용한 나노템플릿 제작, 금속 또는 기능성 소재의 다층 패턴 전사, 그리고 전기적·광학적·분광학적 신호를 동시에 활용하는 다중모드 판독 기술이 포함된다. 이러한 접근은 단일 판독 방식에 의존하는 보안 시스템의 한계를 넘어서며, 빠른 인증 속도와 높은 내구성을 동시에 확보할 수 있게 한다. 또한 AI 기반 모사나 공격에 견딜 수 있는 인공지능 내성형 보안소재로 발전시키기 위해 고엔트로피 나노소재와 복합신호 설계 개념을 접목하는 연구도 진행되고 있다. 이 연구는 단순한 소재 개발을 넘어 차세대 IoT 보안 인프라 구축과 직결된다는 점에서 중요하다. 센서, 모바일 기기, 웨어러블 디바이스, 스마트 패키징 등 다양한 표면과 환경에 적용 가능하다는 장점도 크다. 연구실의 나노패턴 구축 능력은 보안 기술과 재료공학의 융합을 가능하게 하며, 향후 초소형 전자시스템의 신뢰성 확보와 하드웨어 기반 암호기술의 고도화에 핵심 역할을 할 수 있다.

이 연구 주제는 초미세 전자기기와 고속통신 시스템에 필요한 기능성 박막과 구조체를 구현하기 위해 고종횡비 플랫폼, 원자층증착(ALD), 나노구조 제어 공정을 결합하는 데 초점을 맞춘다. 연구실은 극대 표면적 구조 내부에 유전체와 금속 전극을 균일하게 형성하여 고용량·저누설·저손실 특성을 만족하는 초소형 커패시터를 구현하고, 이를 차세대 전자소자의 집적화 요구에 대응하는 핵심 기술로 발전시키고 있다. 이러한 연구는 재료의 조성뿐 아니라 구조적 형상과 계면 품질을 동시에 제어해야 한다는 점에서 높은 공정 정밀도를 요구한다. 연구 방법 측면에서는 양극산화 알루미나(AAO)와 같은 고종횡비 템플릿, 초박막 유전체 증착, 금속 전극의 콘포말 코팅, 누설전류 및 ESR 특성 평가 등 반도체·전자재료 공정 전반이 유기적으로 연결된다. 더불어 저온·저압 조건에서 동작 가능한 이방성 전도성 접착 소재와 3D 패키징용 공정 기술 개발도 중요한 축을 이룬다. 이는 단순한 소재 합성에 머무르지 않고, 실제 산업 적용이 가능한 전자패키징 공정과 부품 제조 기술까지 포함하는 응용 지향형 연구라는 점에서 의미가 크다. 이 연구의 파급효과는 반도체 패키징, 고속통신 모듈, 초소형 전원부품, 고신뢰성 전자모듈 등 폭넓은 산업 분야로 확장될 수 있다. 특히 소형화와 고집적화가 동시에 요구되는 미래 전자기기에서는 박막 품질, 계면 안정성, 구조적 균일성이 제품 경쟁력을 좌우한다. 연구실은 나노재료 합성, 박막재료 거동 분석, 전자재료 공정 설계 역량을 바탕으로 차세대 전자부품의 핵심 소재 및 제조기술을 선도하는 방향으로 연구를 전개하고 있다.