연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야
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차세대 디스플레이를 위한 QLED 및 OLED 소자 개발
AONE 연구실은 차세대 디스플레이 기술의 핵심인 양자점 발광 다이오드(QLED)와 유기 발광 다이오드(OLED) 소자 개발에 주력하고 있습니다. 양자점은 나노미터 크기의 반도체 결정으로, 뛰어난 색 순도와 높은 광효율, 그리고 파장 조절의 용이성 등 독특한 광학적 특성을 지니고 있습니다. 이러한 특성을 활용하여 QLED는 넓은 색 영역과 높은 밝기, 낮은 소비전력의 디스플레이 구현이 가능합니다. OLED 역시 유기 분자를 기반으로 한 발광 소자로, 유연하고 투명한 디스플레이, 고해상도 및 고명암비 구현에 적합합니다. 연구실에서는 QLED와 OLED의 소자 구조 설계, 재료 합성, 공정 최적화, 그리고 소자 물리의 심층적 이해를 바탕으로 고효율, 고신뢰성, 장수명 디스플레이 소자 개발을 목표로 하고 있습니다. 특히, 양자점의 합성과 표면 개질, 전하 수송층 및 주입층의 최적화, 전극 구조 설계 등 다양한 측면에서 혁신적인 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 포토리소그래피 및 잉크젯 프린팅 등 첨단 패터닝 기술을 적용하여 대면적, 고해상도 디스플레이 구현에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구를 통해 QLED와 OLED 기반의 디스플레이는 스마트폰, 태블릿, TV, 증강현실(AR) 및 가상현실(VR) 등 다양한 차세대 응용 분야로 확장되고 있습니다. AONE 연구실의 연구 성과는 국내외 특허와 논문, 그리고 산업체와의 협력을 통해 실제 상용화로 이어지고 있으며, 미래 디스플레이 산업의 혁신을 주도하고 있습니다.
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유기 열전소자 및 에너지 하베스팅 기술
AONE 연구실은 유기 열전소자(Organic Thermoelectric Devices)를 활용한 에너지 하베스팅 기술 개발에도 집중하고 있습니다. 유기 열전소자는 온도차를 전기 에너지로 변환하는 소자로, 유연하고 가볍다는 장점 덕분에 웨어러블 전자기기, 사물인터넷(IoT) 센서, 자가발전형 소형 디바이스 등 다양한 분야에서 활용이 기대됩니다. 연구실은 고성능 유기 반도체 재료의 합성, 박막 공정, 접촉 저항 제어, 미세구조 최적화 등 열전소자의 효율 향상을 위한 다각적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, PEDOT:PSS, PBTTT 등 다양한 고분자 및 유기-무기 하이브리드 재료를 활용하여 열전 특성 개선에 주력하고 있습니다. 또한, 머신러닝 기반의 공정 최적화, 전하 수송 및 에너지 필터링 메커니즘 분석, 신뢰성 및 내구성 평가 등 기초와 응용을 아우르는 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통해 기존 무기 열전소자 대비 저비용, 친환경, 대면적 공정이 가능한 유기 열전소자의 상용화 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 지속 가능한 에너지 솔루션 제공뿐만 아니라, 차세대 웨어러블 및 IoT 전자기기의 자가발전, 에너지 효율화, 환경 모니터링 등 다양한 미래 산업에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다. AONE 연구실은 국내외 학회, 특허, 산업체 협력을 통해 유기 열전소자 분야의 선도적 위치를 확립하고 있습니다.
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뉴로모픽 컴퓨팅을 위한 ReRAM 및 신경모방 소자
AONE 연구실은 차세대 인공지능 하드웨어 구현을 위한 뉴로모픽 컴퓨팅 소자, 특히 저항 변화 메모리(ReRAM)와 신경모방 소자 개발에 앞장서고 있습니다. 뉴로모픽 컴퓨팅은 인간 두뇌의 신경망 구조와 유사한 방식으로 정보를 처리하는 기술로, 기존 컴퓨터 아키텍처의 한계를 극복하고 에너지 효율적이며 병렬처리가 가능한 시스템 구현이 가능합니다. ReRAM은 전기적 신호에 따라 저항값이 가변적으로 변화하는 특성을 이용해, 시냅스의 가소성을 모사할 수 있는 대표적인 차세대 메모리 소자입니다. 연구실은 유기 및 무기 재료 기반의 ReRAM 소자 구조 설계, 분자 정렬 및 도핑 제어, 계면 특성 분석, 저전력 구동 및 신뢰성 향상 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 양자점, 나노입자, 저차원 소재 등 첨단 나노소재를 활용하여 소자의 성능을 극대화하고, 머신러닝 기반 데이터 분석을 통해 소자 동작 메커니즘 및 열화 현상에 대한 심층적 이해를 추구하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 뉴로모픽 하드웨어 시스템, 인공지능 칩, 차세대 메모리 응용 등으로의 확장을 목표로 하고 있습니다. AONE 연구실의 뉴로모픽 소자 연구는 국제 학술지 논문, 특허, 국내외 학회 발표 등 다양한 성과로 이어지고 있으며, 미래 인공지능 및 빅데이터 시대의 핵심 하드웨어 기술로 주목받고 있습니다. 연구실은 산학협력 및 융합 연구를 통해 뉴로모픽 컴퓨팅 분야의 혁신을 선도하고 있습니다.