나노 소자 및 공정 연구실 NDPL

전자전기공학과 이정수

나노 소자 및 공정 연구실(NDPL)은 첨단 반도체 소자와 바이오센서 분야에서 세계적인 연구 역량을 보유하고 있습니다. 본 연구실은 실리콘, SiC, Ge 등 다양한 반도체 소재를 기반으로 한 나노 구조 소자, 3D NAND 플래시 메모리, 바이오센서, 나노와이어 트랜지스터 등 차세대 소자의 설계, 제작, 특성 분석 및 신뢰성 평가에 중점을 두고 있습니다. 특히 실리콘 기반 바이오센서 분야에서는 나노와이어, 나노네트워크, 전해질-게이트 FET 등 다양한 구조를 활용하여 고감도, 고특이성의 센서를 개발하고 있습니다. 이러한 센서는 COVID-19, 인플루엔자, 식중독균, 알레르기 유발물질 등 다양한 표적물질을 신속하게 검출할 수 있어, 정밀의료, 환경 모니터링, 식품 안전 등 다양한 분야에 응용되고 있습니다. 연구실은 표면 기능화, 미세유체 채널 통합, 3차원 적층 구조 등 첨단 공정 기술을 도입하여 센서의 성능과 신뢰성을 극대화하고 있습니다. 또한, 3D NAND 플래시 메모리 및 나노 디바이스 분야에서는 셀 구조 최적화, 트랩 프로파일 분석, retention 특성 개선, 고온 장기 신뢰성, 프로그램/지우기 스트레스에 따른 소자 열화 메커니즘 규명 등 실질적인 소자 성능 향상을 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. TCAD 시뮬레이션, 머신러닝 기반 데이터 분석 등 최신 이론 및 실험기법을 접목하여 소자 동작의 물리적 원리와 한계를 정밀하게 규명하고 있습니다. 연구실은 다수의 국내외 특허 출원 및 등록, SCI급 논문 발표, 산학협력 프로젝트 수행 등 활발한 연구성과를 내고 있으며, 삼성전자, SK하이닉스 등 주요 반도체 기업과의 협력을 통해 산업 현장에서 요구되는 실용적 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 또한, 다양한 정부 및 민간 대형 프로젝트를 수행하며, 차세대 반도체 및 바이오센서 분야의 혁신을 선도하고 있습니다. 나노 소자 및 공정 연구실은 앞으로도 반도체 소자와 바이오센서의 융합, 신소재 기반 소자 개발, 인공지능 및 데이터사이언스와의 접목 등 미래 융합기술 연구를 지속적으로 확대해 나갈 계획입니다. 이를 통해 정밀의료, 스마트 헬스케어, 차세대 메모리, 환경 및 식품 안전 등 다양한 분야에서 사회적 가치를 창출하고, 글로벌 연구 경쟁력을 강화해 나가고자 합니다.