윤석준 연구실은 2차원 반도체 소재의 합성과 박막증착, 그리고 이를 기반으로 한 차세대 전자 및 광전자 소자 개발에 특화된 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 화학기상증착(CVD), 펄스 레이저 증착(PLD) 등 다양한 박막 성장 기술을 활용하여 전이금속 칼코게나이드(TMDs)와 같은 2차원 소재를 대면적으로 합성하고, 소재의 두께, 결정성, 도핑, 결함 등을 정밀하게 제어하는 방법을 개발하고 있습니다. 이러한 성장 기술은 차세대 반도체, 투명·유연 전자소자, 고성능 광센서 등 다양한 응용 분야의 핵심 기반이 됩니다. 연구실은 2차원 소재의 전기적, 광학적, 자기적 특성을 정밀하게 제어하고, 이를 기반으로 다양한 소자 응용 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 예를 들어, 단일층 및 다층 TMDs에서의 엑시톤, 트라이온, 다크 엑시톤 등 다양한 준입자 현상을 규명하고, 외부 전기장, 기계적 변형, 도핑, 결함 제어 등을 통해 발광 및 전하 이동 특성을 조절합니다. 또한, 자기 도핑을 통한 2차원 자성 반도체 구현, 계면 결함 및 도핑 농도에 따른 양자 터널링 및 스핀트로닉스 특성 연구도 수행하고 있습니다. 첨단 분석 장비와 머신러닝 기반 데이터 분석을 적극적으로 도입하여, 소재의 결함, 도핑, 계면 특성 등을 원자 단위로 정밀하게 분석하고, 소자 특성 예측 및 최적화 연구를 진행합니다. 이를 통해 소재의 근본적 물성 이해와 더불어, 실제 소자 제작 및 평가까지 전주기적 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 대면적 단결정 성장, 롤러블 금속 기판을 이용한 이종접합 구조 합성, 원자층 증착을 통한 박막의 두께 및 조성 제어 등 다양한 성장 플랫폼을 개발하며, 산업적 대량생산에 필수적인 요소들을 지속적으로 개선하고 있습니다. 또한, 팁-증강 라만 분광법, 하이퍼스펙트럴 이미징, 주사터널링현미경 등 첨단 계측 기술을 활용하여 소재 및 소자의 국소적 특성을 정밀하게 분석합니다. 이러한 연구를 바탕으로, 연구실은 고감도 광센서, 차세대 트랜지스터, 양자광학 소자, 스핀 기반 정보처리 소자 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 윤석준 연구실은 2차원 소재 기반 미래 전자·광전자 기술의 실현을 목표로, 소재 합성부터 소자 응용까지 전주기적이고 융합적인 연구를 선도하고 있습니다.