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장병철 연구실
경북대학교 대학원 전자전기공학부 장병철 교수
2D 재료
vdW 이종구조
뉴로모픽 소자
기본 정보
연구 분야
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논문
구성원

장병철 연구실

경북대학교 대학원 전자전기공학부 장병철 교수

장병철 연구실은 2D 재료와 비휘발성 트랜지스터를 기반으로 뉴로모픽 소자와 메모리, 보안 기능을 통합하는 연구를 수행합니다. 스파이킹 뉴럴 네트워크를 구현하기 위해 충격 이온화 또는 임계 스위칭을 이용한 뉴런 소자와 페로일렉트릭 게이팅 기반 시냅스 동작을 설계하고, vdW 이종구조 및 광전 소자 시냅스의 양방향 가중치 제어를 검증합니다. 또한 3D NAND 및 charge trap flash에서 2D 채널 및 수직 전하 저장 구조를 적용하여 신뢰성 향상을 목표로 소자-시스템 연계 연구를 수행합니다. 이와 함께 광 유도 엔트로피 기반 TRNG와 secure vision을 개발하여 하드웨어 보안 적용 가능성을 평가합니다.

2D 재료vdW 이종구조뉴로모픽 소자스파이킹 뉴럴 네트워크페로일렉트릭 트랜지스터
대표 연구 분야
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2D/페로일렉트릭 기반 스파이킹 뉴로모픽 소자(뉴런-시냅스 코인테그레이션) 연구 thumbnail
2D/페로일렉트릭 기반 스파이킹 뉴로모픽 소자(뉴런-시냅스 코인테그레이션) 연구
2D/Ferroelectric-based Spiking Neuromorphic Devices (Neuron–Synapse Co-integration)
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

25총합

5개년 연도별 피인용 수

144총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 0
·
2026
Light‐Induced Entropy for Secure Vision
Juhyung Seo, Seungme Kang, Chaehyun Kim, Taehyun Park, Youngwoo Yoo, Yeong Kwon Kim, Yeong Kwon Kim, Wonjun Shin, Byung Chul Jang, Young‐Joon Kim, Young‐Joon Kim, Hocheon Yoo
IF 26.8 (2026)
Advanced Materials
QD) layer, the device induces probabilistic trapping-de-trapping dynamics, producing random photospike currents under optical pulse trains. The spike currents show high entropy and enable multi-level random number generation beyond binary, providing ternary outputs with near-ideal statistics (33.30% uniformity, 33.28% inter-Hamming distance) and full success in all 15 NIST tests. We further develop an image authenticity verification system by integrating the PS-TRNG with a mobile platform and custom-designed circuit board, enabling hardware-based detection of unauthorized image modifications. The random numbers are embedded as a hidden layer within the image data without degrading visual quality, enabling detection of unauthorized modifications. The system can successfully identify image modifications, even those involving highly sophisticated manipulations generated by artificial intelligence (AI)-based image editing tools. The device maintains stable operation over 2 million cycles and remains reliable even after more than 460 days, demonstrating its long-term stability.
https://doi.org/10.1002/adma.202516947
Randomness
Random number generation
NIST
Entropy (arrow of time)
Probabilistic logic
Histogram
Image (mathematics)
Random access
Image processing
2
article
|
인용수 5
·
2025
Steep‐Slope CuInP 2 S 6 Ferroionic Threshold Switching Field‐Effect Transistor for Implementation of Artificial Spiking Neuron
Sungpyo Baek, Young Kwon Kim, Sang‐Min Lee, Sang‐Min Lee, HaeJu Choi, Ji‐Sang Park, Byung Chul Jang, Sungjoo Lee, Sungjoo Lee
IF 26.8 (2025)
Advanced Materials
ion migration induce a phase transition, leading to sharp resistance switching and efficient spiking. This device successfully mimics key neuronal dynamics, including leaky integrate-and-fire, threshold tuning, and spatiotemporal dynamics, without requiring auxiliary reset circuits. Furthermore, SNN is constructed by integrating CIPS-based synaptic and neuron devices and evaluate face classification performance using an unsupervised learning approach, achieving a recognition accuracy of 95.83% via the lateral inhibition function of the neuron device. The findings highlight the potential of CIPS TS-FET as energy-efficient spiking neuron device applications for next-generation SNN-based neuromorphic computing systems.
https://doi.org/10.1002/adma.202506921
Materials science
Transistor
Field-effect transistor
Field (mathematics)
Optoelectronics
Artificial neuron
Nanotechnology
Electrical engineering
Artificial neural network
Voltage
3
article
|
·
인용수 5
·
2025
Rolling the Dice with Light Competition: Introducing a True Random Number Generator Powered by Photo‐Induced Polarity Current
Taehyun Park, Juhyung Seo, Nam Ju Kim, Chaehyun Kim, Yeong Jae Kim, Yeong Jae Kim, Hyeonghun Kim, Hyun Ho Kim, Seyong Oh, Dong Chan Kim, Donghee Son, Jaehyun Hur, Young‐Joon Kim, Young‐Joon Kim, Byung Chul Jang, Hocheon Yoo
IF 26.8 (2025)
Advanced Materials
The pursuit of hardware-based security solutions has highlighted the true random number generator (TRNG). Various physical phenomena, from noise generation to quantum physics complexities, have been explored for random number generation. The arc discharge light-induced TRNG (ALTRNG) is introduced, featuring wavelength-dependent photocurrent generation and arc discharge irradiation. A bipolar photo-responsive photodetector (BPPD) differentiates "1" and "0" states, producing highly random bits validated by the National Institute of Standards and Technology (NIST) 15 tests. The BPPD's response to deep-ultraviolet (DUV) and blue light enables distinct photocurrent generation under arc discharge illumination. The ALTRNG generates true random signals, yielding bit streams with unpredictability, uniform distribution, and stability. With a readout circuit achieving 2-kbps, wireless random number transmission is demonstrated, highlighting potential for secure password systems and artificial X-ray image generation.
https://doi.org/10.1002/adma.202419579
Dice
Polarity (international relations)
Materials science
Current (fluid)
Generator (circuit theory)
Competition (biology)
Nanotechnology
Optoelectronics
Electrical engineering
Power (physics)
최신 정부 과제
9
과제 전체보기
1
2025년 3월-2029년 12월
|240,140,000
넓은 온도 범위 보상이 가능한 32 레벨 3D NAND 소자-Cell 알고리즘-설계-시스템 통합 솔루션 핵심 요소기술 개발
넓은 온도 범위에서 보상 가능한 32레벨 3D NAND 소자-알고리즘-설계-시스템 통합 솔루션 핵심 요소기술 개발 및 반도체 분야 석·박사급 고급 인력 양성
3D 낸드 플래시
온도 보상
신뢰성 모델링
소재 기술
멀티 비트 기술
2
2024년 2월-2029년 2월
|3,781,225,300
첨단산업특성화대학원지원(배터리)
전지보국(電池報國) 실현을 위한 글로벌 Top-tier 인재양성
이차전지
인력양성
산학협력
전주기적
현장학습
3
2024년 2월-2029년 2월
|3,550,630,000
첨단산업특성화대학원지원(반도체)
국내 반도체 패키징 산업 분야의 경쟁력 확보를 위한 혁신적 고급 석박사 인재 양성* 1년차 목표- 반도체공학과의 패키징 특화 분야 교육과 연구 활성화를 위한 인프라 확보- 반도체 패키징 특화 3대 교육 커리큘럼 개발- 기업 수요 반영 산학프로젝트 (5건 이상, 참여인원 20명 이상)*2년차 목표- 반도체 패키징 특화 3대 교육 커리큘럼 개발 및 체계 구축-...
반도체공학
고급인력양성
반도체 패키징 소재
반도체 패키징 공정
반도체 패키징 설계
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록20232차원 반도체 기반 3차원 수직 전하 저장 메모리1020230102389
거절2022반영구화장의 비포 앤 애프터 이미지를 생성할 수 있는 방법 및 시스템1020220182707
등록2019소프트 뉴로모픽 시스템을 위한 소프트 멤리스터1020190143130
전체 특허

2차원 반도체 기반 3차원 수직 전하 저장 메모리

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230102389

반영구화장의 비포 앤 애프터 이미지를 생성할 수 있는 방법 및 시스템

상태
거절
출원연도
2022
출원번호
1020220182707

소프트 뉴로모픽 시스템을 위한 소프트 멤리스터

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190143130

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