디바이스 및 회로 연구실(Device and Circuit Lab)은 차세대 반도체 소자 및 집적회로 기술을 선도하는 국내 최고 수준의 연구실입니다. 본 연구실은 스티프 스위칭(steep-switching) 소자, 네거티브 캐패시턴스 트랜지스터(NCFET), 터널 FET, NEMS(나노전자기계 시스템) 등 혁신적인 소자 구조와 신소재를 활용하여, 기존 CMOS 기술의 한계를 극복하고 초저전력·고성능 반도체 소자 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 강유전체 및 위상학적 절연체의 물리적 특성을 활용한 새로운 트랜지스터 구조 설계 및 실험을 통해, 60 mV/decade 이하의 서브스레숄드 슬로프를 구현하는 등 세계적으로 주목받는 연구성과를 다수 창출하고 있습니다. 또한, 반도체 소자의 크기가 나노미터 단위로 축소됨에 따라 발생하는 공정 유래 임의 변동(Process-Induced Random Variations)에 대한 정량적 분석, 시뮬레이션, 머신러닝 기반 예측 모델 개발 등 첨단 연구를 수행하고 있습니다. 라인 에지 러프니스(LER), 도펀트 농도 변동(RDF), 일함수 변동(WFV) 등 다양한 변동 원인에 대한 이론적·실험적 연구와, 이를 극복하기 위한 변동 강인 소자 구조 및 회로 설계 기법을 개발하여, 실제 산업 현장에서 요구되는 고신뢰성·고수율 반도체 설계에 기여하고 있습니다. 본 연구실은 SRAM, DRAM, RRAM, FeRAM 등 차세대 메모리 소자 및 집적회로 설계 분야에서도 활발한 연구를 진행하고 있습니다. FinFET, GAA FET, NCFET 등 첨단 트랜지스터 기반의 메모리 셀 설계, 임의 변동에 강인한 구조, 신소재 기반 비휘발성 메모리의 특성 분석 및 최적화 등 소자-공정-회로-시스템을 아우르는 통합적 연구를 통해, 미래 정보기술의 핵심 인프라인 메모리 시스템의 고성능화와 신뢰성 향상에 기여하고 있습니다. 이외에도, 머신러닝 및 인공지능 기반의 반도체 소자 특성 예측, 공정 최적화, 신뢰성 평가 등 데이터 기반 반도체 연구에도 앞장서고 있습니다. 다양한 국내외 산학연 협력 및 대형 국책과제 수행을 통해, 실험-이론-시뮬레이션-응용을 융합한 세계적 수준의 연구 역량을 보유하고 있습니다. 디바이스 및 회로 연구실은 미래 반도체 산업의 패러다임 전환을 이끌어갈 혁신적 기술 개발과 인재 양성에 앞장서고 있으며, 국내외 반도체 산업 및 학계에서 그 연구성과와 영향력을 널리 인정받고 있습니다.