장문규 연구실
한림대학교 기타
장문규 교수
임피던스 바이오센서
전기적 임피던스 분석
세포 정전용량 측정
장문규 교수 연구실
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장문규 연구실
한림대학교 기타 장문규 교수
장문규 연구실은 실리콘 기반 반도체 구조에서 금속-반도체 계면 물성을 분석하고, 나노소자 특성평가를 위한 전기적 해석 방법을 개발합니다. 특히 Fermi level pinning과 전하 전달 관점의 인터페이스 특성을 데이터 기반으로 정리합니다. 또한 반도체 공정으로 제작한 전극 구조에서 NIH/3T3 세포의 성장과 약물 반응을 임피던스 및 정전용량 신호로 실시간 모니터링하는 임피던스 바이오센서 연구를 수행합니다. 더불어 플로팅 게이트와 양자점 기반 전하 저장 구조를 뉴로모픽 시냅스 소자로 구현하고 동작 파라미터를 최적화하는 연구를 병행합니다.
임피던스 바이오센서전기적 임피던스 분석세포 정전용량 측정Fermi 레벨 고정금속-반도체 인터페이스
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
금속-실리콘 계면 물성 기반 반도체 소자 특성 규명
Semiconductor device characterization via metal–silicon interface physics
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금속-실리콘 계면 물성 기반 반도체 소자 특성 규명
Semiconductor device characterization via metal–silicon interface physics
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메쉬 구조 플로팅 게이트 기반 뉴로모픽 시냅스 소자
Mesh-type floating-gate neuromorphic synaptic devices
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반도체 공정 기반 임피던스 바이오센서로 세포 상태 정량 모니터링
Semiconductor-fabricated impedance biosensors for quantitative cell monitoring
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
5개년 연도별 논문 게재 수
17총합
5개년 연도별 피인용 수
108총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
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인용수 1
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2025Electrical Characteristics of Mesh-Type Floating Gate Transistors for High-Performance Synaptic Device Applications
Soyeon Jeong, Jaemin Kim, H.I. Chae, Taehwan Koo, Junjae Chae, Moongyu Jang
IF 2.5 (2025)
Applied Sciences
나노입자 부유 게이트(nanoparticle floating gate, NPFG) 트랜지스터는 이산적인 전하 저장 능력으로 인해 누설 전류를 최소화하고 메모리 윈도우를 향상시킨다는 점에서 시냅스 소자로서 주목받아 왔다. 본 연구에서는 NPFG 트랜지스터의 특성을 모사하도록 설계된 메쉬형 부유 게이트 트랜지스터(mesh-type floating gate transistor, Mesh-FGT)를 제안하고 평가하였다. 부유 게이트는 각각 3 µm × 3 µm의 크기를 가지며, 배열 구성으로 배치되어 부유 게이트 구조를 형성한다. Mesh-FGT는 Al/Pt/Cr/HfO2/Pt/Cr/HfO2/SiO2/SOI(실리콘 온 인슐레이터) 스택으로 구성된다. 전달 및 출력 곡선에서 추출한 문턱전압(Threshold voltage, Vth)은 지우기(erase, ERS) 상태와 프로그램(program, PGM) 상태 각각에 대해 가우스 분포를 따랐으며, 평균값은 0.063 V (σ = 0.100 V) 및 1.810 V (σ = 0.190 V)이었다. 배수 수준의 구현에서 배수 전류(Ids)와 Vth를 변화시켜 시냅스 가중 증대(synaptic potentiation)와 감쇠(synaptic depression)를 성공적으로 시연하였다. Mesh-FGT는 누설 전류에 대한 높은 내성, 우수한 반복성 및 보존성을 보였으며, 초기 측정 메모리 윈도우는 2.4 V로 안정적이었다. 이러한 결과는 Mesh-FGT가 고성능 뉴로모픽(neuromorphic) 소자로서의 잠재력을 지니며, 어레이 소자 아키텍처 및 뉴로모픽 신경망 구현에 유망한 응용 가능성을 갖는다는 점을 시사한다.
https://doi.org/10.3390/app15158174
Materials science
Optoelectronics
Electrical engineering
Computer science
Engineering
2
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인용수 2
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2025Simultaneous analysis of cell death rate as a function of drug concentration using a semiconductor-fabricated multi-well array impedance biosensor
Seok-kyu Kim, SuGwon Nam, SeongBin Yeon, Moongyu Jang
IF 5.1 (2025)
Microchemical Journal
https://doi.org/10.1016/j.microc.2025.113186
Biosensor
Electrical impedance
Materials science
Semiconductor
Optoelectronics
Analytical Chemistry (journal)
Chromatography
Chemistry
Nanotechnology
Electrical engineering
3
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인용수 2
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2025Quantitative IC50 Analysis of Puromycin-Induced Cytotoxicity in NIH/3T3 Cells Using a Multi-Well Array Impedance Biosensor
Seok-kyu Kim, SuGwon Nam, Moongyu Jang
IF 5.6 (2025)
Biosensors
NIH/3T3 세포에서 퓨로마이신의 농도 값은, 정전용량 기반 임피던스 분석(capacitance-based impedance analysis)을 통해 3.96 µM로 확인되었다. 본 연구의 결과는 다중 웰 어레이 임피던스 바이오센서가 약물 독성 평가를 위한 신속하고 정량적인 방법을 제공함을 보여주며, 약물 스크리닝 및 생체적합성 평가를 위한 유용한 플랫폼을 제공한다.
https://doi.org/10.3390/bios15090572
Biosensor
Cytotoxicity
Puromycin
Chemistry
3T3 cells
Chromatography
Biochemistry
In vitro
최신 정부 과제
2
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1
2023년 2월-2028년 2월
|1,265,840,000원첨단나노소재 전문인력양성
미래전략산업 초격차 달성 및 신소재 개발 경쟁력 강화를 위한 첨단 나노소재 전문인력 “NANO ACE 양성” → 미래전략산업 특화분야 석박사급 전문인력 75명 이상 양성 → 산-학 프로젝트로 연대한 관련 업계 취업 70% 이상 달성 → 현장실습 및 최고 수준의 장비·시설을 활용한 연구역량 강화 → 나노소재 설계 고도화를 위한 데이터·시뮬레이션 교육과정 도입
나노소재
나노에너지
나노바이오센서
나노전자
소재시뮬레이션
2
2023년 2월-2028년 2월
|1,250,960,000원첨단나노소재 전문인력양성
미래전략산업 초격차 달성 및 신소재 개발 경쟁력 강화를 위한 첨단 나노소재 전문인력 “NANO ACE 양성” → 미래전략산업 특화분야 석박사급 전문인력 75명 이상 양성 → 산-학 프로젝트로 연대한 관련 업계 취업 70% 이상 달성 → 현장실습 및 최고 수준의 장비·시설을 활용한 연구역량 강화 → 나노소재 설계 고도화를 위한 데이터·시뮬레이션 교육과정 도입
나노소재
나노에너지
나노바이오센서
나노전자
소재시뮬레이션
최신 특허
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메쉬 타입 플로팅 게이트를 포함하는 뉴로모픽 소자 및 이를 포함하는 뉴로모픽 어레이 소자
상태
등록출원연도
2024출원번호
10202400783733차원 세포 배양 바이오 센서 및 그 제조 방법
상태
소멸출원연도
2018출원번호
1020180090794셀 특성 측정 장치 및 그의 제조 방법
상태
소멸출원연도
2016출원번호
1020160016574