화합물 반도체는 다양한 전자 및 광전자 소자의 핵심 소재로 활용되고 있습니다. 본 연구실에서는 특히 ZnO, GaN, ZnSe 등 산화물 및 질화물 계열의 화합물 반도체 박막과 벌크 소재의 성장, 결정 구조, 전기적 및 광학적 특성에 대한 심층 연구를 수행하고 있습니다. 분자선 에피택시(MBE), RF-sputtering 등 첨단 박막 성장 기술을 활용하여 고품질의 박막을 제작하고, 성장 조건에 따른 결정성, 표면 형상, 결함 구조 등을 체계적으로 분석합니다. 이러한 연구를 통해 박막의 전기적 특성(전도도, 캐리어 농도, 이동도 등)과 광학적 특성(광흡수, 발광 효율 등)에 미치는 성장 인자(온도, 도핑, 버퍼층 등)의 영향을 규명하고 있습니다. 또한, 열처리, 도핑(질소, 텔루륨, 알루미늄, 인듐 등) 및 버퍼층 적용을 통한 p-type, n-type 전도성 제어, 표면 및 계면 결함 제어 등 다양한 공정 변수를 최적화하여 소자 응용에 적합한 소재 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 차세대 반도체 소자, 투명전극, 광센서, 발광소자(LED), 전계방출 소자 등 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 소재의 근본적인 물성 이해와 더불어 실제 소자 제작 및 상용화에 이르는 전주기적 연구를 지향합니다.

본 연구실은 차세대 디스플레이 및 센서 응용을 위한 소재 및 공정 기술 개발에도 주력하고 있습니다. 특히 AZO(Al-doped ZnO), IGZO(In-Ga-Zn-Oxide) 등 투명전도막의 성장 및 특성 평가, 박막 트랜지스터(TFT), 백라이트 유닛(BLU), 플렉서블 전자노트 등 다양한 디스플레이 소자에 적용 가능한 소재 연구를 활발히 진행하고 있습니다. RF-sputtering, 솔루션 프로세스 등 다양한 증착 및 가공 기술을 활용하여, 고투명도와 높은 전도성을 동시에 갖는 박막을 구현하고 있습니다. 또한, 자외선(UV) 광센서, 전계방출 소자, 스마트암센서 등 미래형 센서 소자 개발을 위한 산화물 반도체 기반의 소재 및 공정 최적화 연구도 병행하고 있습니다. 소재의 표면 및 계면 특성, 열처리 및 도핑 조건, 미세구조 제어 등을 통해 소자의 감도, 신뢰성, 내구성 향상에 기여하고 있습니다. 더불어, 실제 산업 현장에 적용 가능한 스마트 센서 및 디스플레이용 신소재 개발을 목표로 산학협력 및 정부과제도 적극적으로 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 디스플레이, 플렉서블 전자기기, 친환경 모빌리티, 스마트 제조 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능·고신뢰성 소재 및 소자 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다. 실용화와 상용화를 위한 인프라 구축, 공정 매뉴얼 개발, 현장 맞춤형 인재 양성 등도 함께 추진하여, 미래 산업을 선도할 융합형 연구 역량을 강화하고 있습니다.