화합물반도체는 다양한 원소의 조합을 통해 실리콘 반도체가 제공하지 못하는 고유의 특성과 성능을 발휘할 수 있는 재료입니다. 김지훈 연구실에서는 III-V 계열의 화합물반도체를 중심으로, 전자 및 광전소자 개발에 주력하고 있습니다. 이러한 소자들은 고속, 고효율, 저전력 특성을 바탕으로 차세대 전자기기와 광통신 시스템의 핵심 부품으로 각광받고 있습니다. 연구실에서는 화합물반도체의 성장, 박막 증착, 미세 가공 등 다양한 공정 기술을 활용하여 트랜지스터, 레이저 다이오드, 광검출기 등 다양한 소자를 설계하고 제작합니다. 특히, 소재의 결정 구조와 계면 특성을 정밀하게 제어함으로써 소자의 성능을 극대화하고, 신뢰성을 높이는 연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 첨단 분석 장비와 시뮬레이션 기법을 적극적으로 도입하고 있습니다. 이러한 연구는 정보통신, 에너지, 센서, 의료 등 다양한 산업 분야에 응용될 수 있으며, 미래 사회의 핵심 인프라를 구축하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 김지훈 연구실은 국내외 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 연구 성과의 실용화와 기술 이전에도 힘쓰고 있습니다.

반도체 산업의 발전과 함께 고성능, 고효율, 저전력 소자에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 김지훈 연구실은 기존 실리콘 기반 반도체의 한계를 극복하기 위해 다양한 화합물반도체 소재의 특성을 심층적으로 연구하고 있습니다. 특히, 갈륨비소(GaAs), 인듐인(InP) 등 III-V 계열 소재의 전기적, 광학적 특성을 분석하여 차세대 소자 개발에 적용하고 있습니다. 이 연구에서는 소재의 밴드갭 조절, 불순물 도핑, 계면 제어 등 미세한 공정 기술이 핵심적인 역할을 합니다. 연구실은 분자선 에피택시(MBE), 화학기상증착법(MOCVD) 등 첨단 성장 기술을 활용하여 고품질의 박막을 제작하고, 이를 기반으로 다양한 소자의 성능을 평가합니다. 또한, 소재의 결함 분석과 신뢰성 평가를 통해 실제 산업 적용 가능성을 높이고 있습니다. 차세대 반도체 소재 연구는 인공지능, 5G/6G 통신, 자율주행, 사물인터넷 등 미래 첨단 기술의 발전을 견인할 핵심 분야입니다. 김지훈 연구실은 이러한 연구를 통해 국내외 반도체 산업의 경쟁력 강화와 혁신적인 기술 창출에 기여하고 있습니다.