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차세대 반도체 연구실
김태근 교수
OLED
Memristor
Transparent electrode
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차세대 반도체 연구실

김태근 교수

차세대 반도체 연구실은 OLED, 태양전지, TFT, 멤리스터 등 다양한 전자·광전자 소자 개발을 위한 소재 공학과 소자 물리 기반 연구를 수행합니다. 금속 산화물 메쉬 전극, MXene 기반 투명 전극, Te 나노로프 채널과 같은 기능성 얇은막 구조를 활용하여 전기적·광학적 특성을 정밀하게 조절하며, 페로브스카이트 및 유기 반도체의 결정화 제어와 결함 분석을 통해 고효율 발광 및 에너지 변환 소자를 설계합니다. 또한 GeTe, MoTe2 기반 멤리스터 및 상변화 메모리 구조를 연구하여 저전력 스위칭, 고내구성 저장 특성, 뉴로모픽 계산 기능을 규명합니다. 머신러닝 기반 광전자 소자 성능 예측 및 최적화 기법을 적용하여 재료 조합과 공정 조건의 설계 효율을 높이며, 유연 기판과 다층 전극 구조를 통합한 플렉서블 디바이스 연구를 수행합니다. 이러한 연구를 통해 투명 전극, 발광 소자, 메모리 소자, 에너지 변환 소자 등 다양한 응용 구조의 기술 기반을 확보하고 있습니다.

OLEDMemristorTransparent electrodePerovskite deviceNeuromorphic computing
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차세대 OLED 및 광전자 소자 연구 thumbnail
차세대 OLED 및 광전자 소자 연구
Next-Generation OLED and Optoelectronic Devices
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주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 7
·
2024
Omnidirectional reflector based on Ta2O5 cylinder-filled IZO mesh structure for flexible and efficient blue TADF top-emission OLEDs
Wanqi Ren, Tejas Dhanalaxmi Raju, Chenjie Yao, Seok Hee Hong, Tae Geun Kim
IF 21.3 (2024)
International Journal of Extreme Manufacturing
Abstract Flexible top-emission organic light-emitting diodes (f-TEOLEDs) with a high aperture ratio can be used in next-generation wearable electronic applications. However, the advancement of f-TEOLEDs is being hindered by their low light extraction and poor mechanical stability. In this study, we introduce an omnidirectional reflector (ODR) consisting of an Ag/SiO 2 /Ta 2 O 5 cylinder-embedded indium zinc oxide (IZO) mesh (c-mesh) structure that improves both the light extraction and mechanical flexibility of TEOLEDs using blue thermally activated delayed fluorescence emitters. The proposed ODR achieved a remarkable reflectance of over 96%, particularly in the transverse-electric mode. Furthermore, the Ta 2 O 5 cylinders effectively compensated for the diverse void-induced depths in the IZO mesh, significantly reducing the leakage current between the electrode and the organic layers. In addition, the ODR electrodes exhibited outstanding mechanical stability. Moreover, even after being subjected to 2000 bending cycles over a 5 mm radius, the device luminance changed by less than 20%. Notably, the proposed f-TEOLEDs with Ag/SiO 2 /c-mesh electrodes demonstrated superior performance, achieving a low turn-on voltage (2.6 V), high current efficiency (33 cd·A −1 ), and power efficiency of 29.6 lm·W −1 . Finally, the devices featured a narrow full width at half maximum of 27 nm under first-order microcavity effects.
https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad92ca
Materials science
OLED
Reflector (photography)
Optoelectronics
Omnidirectional antenna
Cylinder
Optics
Composite material
Computer science
Layer (electronics)
Mechanical engineering
Telecommunications
Light source
Physics
Engineering
2
Article
|
·
인용수 13
·
2024
Machine learning empowers efficient design of ternary organic solar cells with PM6 donor
Kiran A. Nirmal, Tukaram D. Dongale, Santosh S. Sutar, Atul C. Khot, Tae Geun Kim
IF 14.9 (2024)
Journal of Energy Chemistry
https://doi.org/10.1016/j.jechem.2024.08.052
Ternary operation
Organic solar cell
Materials science
Chemistry
Computer science
Engineering
Photovoltaic system
Electrical engineering
3
Article
|
인용수 19
·
2024
Enhancing Narrowband Blue TADF OLED Performance with Adamantane Group‐Integrated Spatially Hindered 1,3‐Bis(N‐Carbazolyl)Benzene‐Based Host
Nahyun Kim, Min Ji Kang, Ho Jin Lee, Jin Young Park, Haeun Kwak, C. Park, Han Jin Ahn, Jun‐Yun Kim, Ji‐Ho Baek, Ha Yeon Kim, Sungnam Park, Min Ju Cho, Dong Hoon Choi, Tae Geun Kim
IF 19 (2024)
Advanced Functional Materials
Abstract In the past, considerable effort are focused on advancing blue organic light‐emitting diodes (OLEDs) based on 1,3‐bis(N‐carbazolyl)benzene (mCP). To enhance and stabilize the device performance in vacuum‐processed OLEDs, it is essential to optimize the thermally stable organic materials constituting the emitting layer. The proposed novel carbazole derivative, Ad‐mCP , is designed and synthesized as a host material for blue thermally activated delayed fluorescence OLEDs, which are ideal for vacuum processing. Ad‐mCP exhibits a high glass transition temperature and triplet energy (T 1 ), making it highly compatible with the blue dopant 2,11,14‐tri‐ tert ‐butyl‐N,N,5‐tris(4‐( tert ‐butyl)phenyl)−5 H ‐5,8b‐diaza‐15b‐borabenzo[ a ]naphtho[1,2,3‐ hi ]aceanthrylen‐7‐amine emitter. The incorporation of a rigid adamantane unit into the carbazole group modifies the molecular structure of mCP, preserving crucial photophysical properties, such as T 1, while enhancing the morphological and thermal stability of the host material in its film state. Moreover, the spatially hindered molecular structure of Ad‐mCP improves the photoluminescent quantum yield of the emissive layer and enhances charge balance, crucially contributing to the overall efficiency of the OLEDs. As a result, the exceptional performance of Ad‐mCP as a host material for OLEDs resulted in a remarkably high maximum external quantum efficiency of 29.9%, demonstrating superior stability in efficiency even after thermal annealing compared to mCP devices.
https://doi.org/10.1002/adfm.202408491
Adamantane
Materials science
OLED
Narrowband
Benzene
Host (biology)
Optoelectronics
Group (periodic table)
Photochemistry
Nanotechnology
Organic chemistry
Optics
최신 정부 과제
18
과제 전체보기
1
2025년 4월-2025년 12월
|100,000,000
AI 멤리스터 기반 커패시터 프리 초저전력·고집적 디스플레이 개발
(1단계) 1T-1M 기반 커패시터 프리 AM 구동 기술의 기반 기술 개발 - 멤리스터 기반 커패시터 프리 AM 디스플레이 구동 기술 검증 - 1T-1M 구조 제작 및 구동 특성 검증 - 알고리즘을 활용한 멤리스터 학습 환경 구축 및 조건 확립 - 투명 멤리스터 소재 및 구조 탐색을 통한 투명 멀티레벨 멤리스터 제작(2단계) 학습형 멀티레벨 멤리스터 소자 ...
커패시터 프리
멤리스터
AI 학습
초저전력
고집적
Capacitor free
Memristor
AI learning
Ultra low power
High density
2
2025년 3월-2025년 5월
|188,000,000
유리투명전극 기반 고효율 광전소자 연구
[데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력][데이터이관 글자수 검증으로 인한 추가 텍스트 입력
유리투명전극
발광다이오드
에너지 밴드갭
전기장
일함수
Glass-based transparent conductive electrode
Ultraviolet LED
Micro-LED
Organic LED
Conducting filament
3
2024년 3월-2024년 12월
|161,250,000
열 확산 제어를 통한 헤테로 구조 기반의 초저전력, 고성능 상변화 메모리/멤리스터 소자 개발
1차년도: 열 확산 제어 기술의 메커니즘 규명 및 상변화 메모리 소자 구조 최적화- 열 확산 제어 구현을 위한 상변화 메모리 내에 열전 효과 활용 설계 전략 수립 및 실험적 검증- 소자 단위의 시뮬레이션 분석을 통한 열 확산 제어 메커니즘 규명 및 고집적 가능성 확보- 확산 제어와 고성능 특성을 위한 헤테로 구조 기반 상변화 메모리 물질 탐색 및 구조 최적...
상변화 메모리
헤테로 구조
열 확산 제어
멤리스터
어레이/아키텍쳐
Phase change memory
Heterostructure
Controlling thermal diffusion
Memristor
Array/Architecture
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2024다중 레벨을 구현하는 픽셀 유닛, 그것을 포함하는 전자 장치 및 그것의 동작 방법1020240150246
등록2024멀티 레벨을 구현하는 메모리 소자 및 그것을 포함하는 메모리 장치1020240144774
등록2024상변화 물질 기반의 아날로그-디지털 변환기 및 디지털-아날로그 변환기1020240144090
전체 특허

다중 레벨을 구현하는 픽셀 유닛, 그것을 포함하는 전자 장치 및 그것의 동작 방법

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240150246

멀티 레벨을 구현하는 메모리 소자 및 그것을 포함하는 메모리 장치

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240144774

상변화 물질 기반의 아날로그-디지털 변환기 및 디지털-아날로그 변환기

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240144090
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
기업협력
삼성/LG가 신뢰하는 차세대 디스플레이/메모리 기술 파트너
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독창적기술
메모리 융합 초저전력 마이크로 LED 디스플레이
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독보적성과
100% 신축성을 구현한 고효율 플렉서블 OLED
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핵심소재
초저전력·고신뢰성 상변화 메모리(PRAM) 헤테로 구조
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미래기술
뇌신경 모방 뉴로모픽 컴퓨팅 소자
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연구역량
세계 최고 수준의 연구 역량과 성과
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