모아레·원자 레지스트리 제어를 통한 산화물 계면 및 2D 결정의 에피택셜 성장·전자 상관 연구

Epitaxial growth and electronic correlation in oxide interfaces and 2D crystals via moiré and atomic registry control

연구 내용

모아레 주기성과 원자 레지스트리를 제어해 산화물 계면에서 전하/전자 상태의 상관을 규명하고, 적층 결함 없는 2D 결정 성장을 달성하는 연구

본 연구는 트위스트된 산화물 계면과 2D 결정 성장에서 moiré 주기, 원자 레지스트리, 적층 결함을 핵심 변수로 설정합니다. 트위스트된 SrTiO3 이중층 계면에서는 국소 원자 정합에 따라 전하 불균등화가 달라짐을 관찰하고, 전자 구조 변화를 설명하는 국소 모델을 결합합니다. 또한 인터스티셜 브리징 인터페이스 전략을 적용해 적층 결함이 없는 층별(van der Waals) 에피택시를 유도하고, 적층 순서와 계면 결합을 안정적으로 확보합니다. 더 나아가 대면적에서 AA-stacked hexagonal boron nitride를 기판 위에 성장시켜 결정 품질을 확보하고, 소재의 구조-전자/광학 상관을 해석하는 기반을 마련합니다. 이러한 접근은 산화물 계면 소재 개발 과제와 연계되어 공정-구조-전자 상관으로 연결됩니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

2024년에는 모아레 엔지니어링에 의한 산화물 계면소재 개발 과제를 통해 계면에서 형성되는 원자 정합과 전자 구조의 관계를 설계 변수로 정리했습니다. 2025년에는 트위스트된 SrTiO3 계면에서 moiré supercell 기반의 국소 전하 불균등화와 전자 상관 현상을 전자빔 기반 정밀 관찰로 확인했습니다. 같은 해에는 인터스티셜 브리징을 이용한 적층 결함 없는 층별 vdW 에피택시를 구현하여 성장 메커니즘을 정리했습니다. 또한 2025년에는 GaN 기판 상에서 wafer-scale AA-stacked hBN 성장을 수행하며 대면적 구조 제어로 연구 범위를 확장했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

정확한 적층 순서 제어 이종구조
moiré 기반 전자 상관 상태 플랫폼
트위스트 산화물 계면의 전하 분포 제어
적층 결함 억제형 van der Waals 에피택시
대면적 2D 소재 성장 기술
계면 결합 강화 기반 광전자 소자
결정 레지스트리 기반 소재 품질 예측
전자 구조 설계용 시드/핵생성 전략
계면 구조의 고해상도 특성 분석
구조-기능 매핑을 통한 소재 스크리닝