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하태준 연구실
광운대학교 전자재료공학과
하태준 교수
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하태준 연구실

광운대학교 전자재료공학과 하태준 교수

하태준 연구실은 산화물·유기·탄소·2차원 반도체 소재를 기반으로 박막트랜지스터와 저전력 로직소자를 개발하고, 이를 유연·웨어러블 센서, 바이오전자, 자가구동 에너지 하베스팅 시스템으로 확장하는 융합형 반도체 연구를 수행하며, 특히 저온 용액 공정과 ALD, 고유전 절연막, 표면공학을 활용한 고성능·대면적 전자소자 구현에 강점을 지니고 있다.

대표 연구 분야
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박막트랜지스터 및 차세대 반도체 소자 thumbnail
박막트랜지스터 및 차세대 반도체 소자
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
인용수 13
·
2024
Realization of Extremely High-Gain and Low-Power in nMOS Inverter Based on Monolayer WS<sub>2</sub> Transistor Operating in Subthreshold Regime
Eunyeong Yang, Sekwon Hong, Jiwon Ma, Sang‐Joon Park, Dae Kyu Lee, Tanmoy Das, Tae‐Jun Ha, Joon Young Kwak, Jiwon Chang
IF 16
ACS Nano
In this work, we report an n-type metal-oxide-semiconductor (nMOS) inverter using chemical vapor deposition (CVD)-grown monolayer WS<sub>2</sub> field-effect transistors (FETs). Our large-area CVD-grown monolayer WS<sub>2</sub> FETs exhibit outstanding electrical properties including a high on/off ratio, small subthreshold swing, and excellent drain-induced barrier lowering. These are achieved by n-type doping using AlO<sub>x</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> and a double-gate structure employing high-<i>k</i> dielectric HfO<sub>2</sub>. Due to the superior subthreshold characteristics, monolayer WS<sub>2</sub> FETs show high transconductance and high output resistance in the subthreshold regime, resulting in significantly higher intrinsic gain compared to conventional Si MOSFETs. Therefore, we successfully realize subthreshold operating monolayer WS<sub>2</sub> nMOS inverters with extremely high gains of 564 and 2056 at supply voltage (<i>V</i><sub>DD</sub>) of 1 and 2 V, respectively, and low power consumption of ∼2.3 pW·μm<sup>-1</sup> at <i>V</i><sub>DD</sub> = 1 V. In addition, the monolayer WS<sub>2</sub> nMOS inverter is further expanded to the demonstration of logic circuits such as AND, OR, NAND, NOR logic gates, and SRAM. These findings suggest the potential of monolayer WS<sub>2</sub> for high-gain and low-power logic circuits and validate the practical application in large areas.
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c04316
NMOS logic
Materials science
Optoelectronics
Monolayer
Subthreshold conduction
Transistor
Inverter
Transconductance
Electrical engineering
Nanotechnology
2
article
|
인용수 70
·
2022
Enhanced Triboelectric Effects of Self-Poled MoS<sub>2</sub>-Embedded PVDF Hybrid Nanocomposite Films for Bar-Printed Wearable Triboelectric Nanogenerators
Bhavna Hedau, Byeong-Cheol Kang, Tae‐Jun Ha
IF 16
ACS Nano
Self-poled molybdenum disulfide embedded polyvinylidene fluoride (MoS<sub>2</sub>@PVDF) hybrid nanocomposite films fabricated by a bar-printing process are demonstrated to improve the output performances of triboelectric nanogenerators (TENGs). Comparative analyses of MoS<sub>2</sub>@PVDF films with different MoS<sub>2</sub> concentrations and the synergic effect based on postannealing at different temperatures were examined to increase the triboelectric open-circuit voltage and the short-circuit current (∼200 V and ∼11.8 μA, respectively). A further comprehensive study of the structural and electrical changes that occur on the surfaces of the proposed hybrid nanocomposite films revealed that both MoS<sub>2</sub> incorporation into PVDF and postannealing can individually promote the formation of the β-crystal phase and generate polarity in the PVDF. In addition, MoS<sub>2</sub>, which provides triboelectric trap states, was found to play a significant role in improving the charge capture capacity of the nanocomposite film and increasing the potential difference between two electrodes of TENGs. The produced electrical energy of the developed wearable TENGs with excellent operational stability for a long duration was utilized to power a variety of mobile smart gadgets in addition to low-power electronic devices. We believe that this study can provide a simple and effective approach to improving the energy-harvesting capabilities of wearable TENGs based on hybrid nanocomposite films.
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06257
Triboelectric effect
Materials science
Nanocomposite
Nanogenerator
Polyvinylidene fluoride
Nanotechnology
Energy harvesting
Optoelectronics
Composite material
Piezoelectricity
3
article
|
인용수 33
·
2022
All-solution-processed wearable moist-electric generators based on engineered nanocomposites of carbon nanotube and gelatin incorporated with PEDOT: PSS interfacial blocking layer
Byeong-Cheol Kang, Sang‐Joon Park, Hyeong-Jun Choi, Tae‐Jun Ha
IF 17.1
Nano Energy
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107890
Materials science
Polystyrene sulfonate
PEDOT:PSS
Carbon nanotube
Nanotechnology
Nanocomposite
Nanotube
Optoelectronics
Layer (electronics)
정부 과제
9
과제 전체보기
1
2024년 7월-2026년 7월
|270,500,000
5성분계 ITGZO 박막 증착을 위한 ALD 공정 및 ITGZO Cocktail Precursor 개발
- ITGZO 박막 증착 및 ITGZO cocktail precursor 조성비 최적화 확보- I+TGZO 박막 공정 모듈 구축 및 증착 공정 개발, 분석- ITGZO TFT 제조 및 특성연구- ITGZO cocktail precursor 합성 및 정량 분석 - ITGZO 조성비 변경 precursor 샘플 합성 및 물성 분석- ITGZO TFT 피드백에 ...
원자층증착법
산화물박막트랜지스터
복합소스 전구체
다성분계박막
주석 전구체
2
2024년 7월-2026년 7월
|162,500,000
5성분계 ITGZO 박막 증착을 위한 ALD 공정 및 ITGZO Cocktail Precursor 개발
lt;5성분계 ITGZO cocktail precursor 선행연구 및 ITGZO thinfilm 증착, 분석 시스템 구축gt;- ethyl 계열 Sn precursor 구조체 개발 및 탐색- ITGZO cocktail precursor용 Sn precursor 합성- IGTZO 다성분계 cocktail precursor 분석용 inert 환경 개선- 다성...
원자층증착법
산화물박막트랜지스터
복합소스 전구체
다성분계박막
주석 전구체
3
2023년 6월-2030년 12월
|3,613,042,000
디스플레이 TFT 보호막 성막을 위한 기상증착공정용 GWP 150 이하의 대체가스 및 공정 기술 개발
[최종목표]ㅇ1단계 최종 목표 보호막 증착/세정 공정용 저 GWP 가스 후보군 DB 구축 LAB 규모의 가스 발굴 및 평가 진행ㅇ2단계 최종 목표 양산 대체 가능 확인을 위한 생산 기술, 박막 특성 및 공정 평가 Pilot 규모의 가스 개선 및 평가 진행
증착가스
세정가스
저 지구온난화지수
합성공정
디스플레이 챔버 세정 공정
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2023전기촉매 및 오존산화공정을 이용한 미량오염물질 제거방법 및 제거장치1020230182679
등록2023금속 나노구조체와 맥신을 포함하는 나노복합체 기반 투명 히터 및 그 제조방법1020230144601
공개2023플렉서블 습도센서 및 이의 제조방법1020230098696
전체 특허

전기촉매 및 오존산화공정을 이용한 미량오염물질 제거방법 및 제거장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230182679

금속 나노구조체와 맥신을 포함하는 나노복합체 기반 투명 히터 및 그 제조방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230144601

플렉서블 습도센서 및 이의 제조방법

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230098696