본 연구실은 다양한 플라즈마 공정 기술을 활용하여 박막의 물리적, 화학적 특성을 정밀하게 제어하고, 이를 통해 반도체 소자의 성능을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다. 플라즈마 처리는 박막의 표면 조성, 밴드갭, 결정 결함, 도핑 밀도 등 핵심 특성을 변화시킬 수 있으며, 이러한 변화는 트랜지스터의 임계 전압, 금속-반도체 접합의 접촉 저항 등 소자 동작에 직접적인 영향을 미칩니다. 특히, 다양한 가스 조합과 플라즈마 발생 조건(주입 가스, 압력, RF 파워 등)을 정밀하게 조절함으로써 박막의 미세 구조와 전기적 특성을 맞춤형으로 설계할 수 있습니다. 연구실에서는 산소, 플루오린, 염소 등 다양한 플라즈마를 이용한 박막 식각 및 표면 개질 공정을 심도 있게 연구하고 있습니다. 예를 들어, 산소 플라즈마를 이용한 구리 박막의 산화, CF4 기반 플라즈마를 통한 투명 전극 박막의 식각, BCl3/Ar 플라즈마를 활용한 AZO(Al-doped ZnO) 박막의 표면 특성 개선 등 다양한 응용 사례를 다루고 있습니다. 이러한 연구는 고성능 광전자 소자, 차세대 디스플레이, 센서, 에너지 소자 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 플라즈마 공정의 미세 조절을 통해 박막의 표면 거칠기, 결함 밀도, 전기적 특성 등을 최적화함으로써, 소자의 신뢰성 및 효율성을 크게 향상시키고 있습니다. 또한, 플라즈마 처리 후 박막의 구조적·화학적 변화를 XPS, AFM, UPS 등 첨단 분석 장비를 활용해 정밀하게 평가하며, 이를 바탕으로 새로운 소자 구조 및 기능 구현에 도전하고 있습니다. 본 연구실의 연구는 반도체 및 전자소자 산업의 혁신을 이끄는 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다.

본 연구실은 나노미터 스케일의 정밀 가공 및 패터닝 기술을 바탕으로 차세대 나노소자와 유연 전자소자 개발에 주력하고 있습니다. 은 나노와이어, 그래핀, MXene 등 다양한 나노소재를 활용한 투명 전극, 광센서, 스트레인 센서, 광전소자 등 혁신적인 소자 구조를 연구하며, 이들 소자의 성능 향상과 대면적 제조 공정 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 잉크젯 프린팅, 필터레이션 패터닝, 전사 프린팅 등 저비용·고효율의 나노패터닝 공정 기술을 도입하여, 유연하고 투명한 전자소자 구현에 앞장서고 있습니다. 연구실에서는 다양한 이종 접합(heterojunction) 구조, 예를 들어 2차원/1차원 나노소재 기반의 광검출기, 유연 기판 위에 전사된 반도체 나노막, 다층 그래핀 패턴 등 차별화된 소자 설계를 통해 기존 실리콘 기반 소자의 한계를 극복하고자 합니다. 이러한 소자들은 웨어러블 디바이스, 바이오센서, 차세대 디스플레이, 인공피부(e-skin) 등 다양한 응용 분야에서 높은 잠재력을 가지고 있습니다. 또한, 본 연구실은 나노소자의 전기적, 광학적, 기계적 특성 평가뿐만 아니라, 실제 응용을 위한 내구성, 신뢰성, 대량생산 가능성 등 실용적 측면까지 고려한 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통해 미래의 초연결 사회와 사물인터넷(IoT) 시대를 선도할 수 있는 혁신적인 전자소자 및 시스템 개발에 기여하고 있습니다.