이 연구 주제는 유기 박막 트랜지스터(OTFT)의 성능을 높이기 위한 게이트 절연막 소재와 저온 공정 기술 개발에 초점을 둔다. 연구실의 논문에서는 methyl methacrylate, styrene, vinyl acetate와 같은 고분자 물질을 플라즈마 중합 방식으로 박막화하여 유기 트랜지스터의 게이트 절연층으로 적용하고, 이를 통해 낮은 구동 전압과 안정적인 문턱전압 특성을 확보하는 방향을 제시한다. 이는 차세대 플렉시블 전자소자, 저전력 센서, 웨어러블 디바이스에 적합한 소자 구조를 구현하는 데 중요한 기반이 된다. 연구 방법 측면에서는 플라즈마 중합 증착을 이용해 균일한 유기 절연막을 형성하고, FT-IR, XRD, AFM, 접촉각 측정 등 다양한 재료 분석 기법으로 박막의 구조적 특성을 평가한다. 이어서 C-V 및 I-V 측정을 통해 유전 특성, 누설전류, 계면 안정성, 히스테리시스 특성 등을 검토하며, 실제 트랜지스터 제작을 통해 소자 수준의 전기적 성능을 검증한다. 이러한 접근은 소재-공정-소자 특성 간의 상관관계를 정밀하게 파악하게 해 주며, 유기 전자소자의 상용화 가능성을 높인다. 이 연구의 확장성은 매우 크다. 유기 박막 트랜지스터는 대면적 공정, 유연기판 적용, 저비용 제조와 잘 맞기 때문에 디스플레이 구동 소자, 전자피부, 스마트 태그, 바이오센서 인터페이스 등 다양한 응용 분야로 이어질 수 있다. 특히 기존 무기 절연막 대비 공정 유연성이 높은 플라즈마 중합 고분자 절연막 기술은 향후 차세대 전자부품에서 핵심 플랫폼이 될 가능성이 높다.

연구실은 탄소나노튜브(CNT)의 표면 개질과 성장 제어를 통해 전계방출 특성 및 반도체 소자 적용성을 향상시키는 연구를 수행해 왔다. 관련 논문에서는 화학적 표면 처리를 통해 CNT의 전자 방출 성능을 개선하는 방안을 다루며, 등록 특허에서는 탄소나노튜브의 수평 성장 방법과 이를 활용한 수평 배선 및 전계효과 트랜지스터 구현 기술을 제시한다. 이러한 연구는 나노소재를 실제 전자소자 구조 안으로 통합하는 실용적 접근이라는 점에서 의미가 크다. 핵심 기술은 촉매 도트 형성, 나노 채널 기반 성장 유도, 희생층 활용 공정, 화학 기상 증착 및 표면 화학 처리 등이다. 이를 통해 CNT의 정렬도와 위치 제어성을 높이고, 단순한 소재 합성을 넘어 전극 간 연결, 배선 형성, 전하 수송 경로 설계까지 포함하는 집적형 공정으로 발전시키고 있다. 또한 XPS 등 표면 분석 기술을 활용하여 화학 결합 상태와 전자 방출 특성의 관계를 해석함으로써, CNT 소자의 성능 향상 메커니즘을 체계적으로 규명한다. 이 연구는 디스플레이 전자원, 초소형 전자소자, 차세대 배선 기술, 고감도 센서, 나노트랜지스터 분야와 밀접하게 연결된다. 기존 금속 배선이나 벌크 재료 대비 CNT는 높은 전기적 특성, 우수한 기계적 강도, 소형화 적합성을 갖기 때문에 미래 반도체 및 전자부품 분야에서 중요한 소재로 평가된다. 연구실의 성과는 CNT를 실험적 나노재료 수준에서 벗어나 실제 소자 플랫폼으로 확장하는 데 기여하고 있다.

이 연구 주제는 디스플레이 패널 구동 안정성 향상과 반도체·전자부품 제조공정의 신뢰성 개선을 다룬다. 연구실의 논문에서는 AC-PDP에서 고온 환경에서 발생하는 오방전 문제를 줄이기 위한 sustain waveform 설계를 제안하였으며, 또 다른 연구에서는 화학기계적 평탄화(CMP) 공정 후 잔류 산화막 제거를 통해 접촉저항을 낮추는 기술을 발표하였다. 이는 실제 산업 현장에서 중요한 품질 문제를 해결하는 응용 지향적 연구로 볼 수 있다. 세부적으로는 전극 구동 파형의 시간적 구조를 조절하여 고온에서의 방전 개시 조건과 오방전 확률을 낮추고, 패널의 구동 안정성과 수명을 개선하는 방식이 사용되었다. 동시에 반도체 공정 측면에서는 CMP 후 형성되는 미세 산화층이 금속-반도체 접촉 특성에 미치는 영향을 분석하고, 이를 제거해 낮은 접촉저항을 확보하는 표면처리 조건을 탐구하였다. 이러한 연구는 소자 물성뿐 아니라 제조공정, 열환경, 계면 상태를 함께 고려하는 종합적 전자공학 접근을 보여준다. 산업적 파급효과도 분명하다. 디스플레이 분야에서는 고온 신뢰성 확보가 제품 품질과 직결되며, 반도체 공정에서는 접촉저항 감소가 소자 성능과 에너지 효율 향상으로 이어진다. 연구실의 방향은 새로운 재료 개발뿐 아니라 실제 제조 현장에서 발생하는 성능 저하 요인을 찾아내고 이를 공정·구동 조건 최적화로 해결하는 데 있으며, 이는 디스플레이, 센서, 전자부품 전반에 적용 가능한 실용 기술로 연결된다.