이동선 연구실은 화합물반도체를 기반으로 한 첨단 광전자 소자, 특히 마이크로 LED(micro-LED) 및 다양한 발광 다이오드(LED) 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 연구실은 InGaN, AlGaInP, GaN 등 다양한 화합물반도체 소재를 활용하여 청색, 녹색, 적색 등 다양한 파장의 마이크로 LED를 구현하고, 이를 고해상도 디스플레이, 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 차세대 디스플레이 응용에 적용하는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 특히, 칩 크기, 구조, 표면 패시베이션, 측벽 손상 억제 등 미세구조 제어를 통해 외부양자효율(EQE) 및 광출력 향상을 위한 혁신적인 공정 기술을 개발하고 있습니다. 마이크로 LED의 대량생산 및 집적화 기술도 연구의 핵심입니다. 수직 적층형 구조, 수평형 구조, 다중 파장 발광 다이오드, 나노로드 LED 등 다양한 구조적 혁신을 통해 고해상도, 고휘도, 저전력 특성을 동시에 만족시키는 디스플레이 소자를 구현하고 있습니다. 또한, 그래핀, 금속 메시, ITO 등 다양한 투명전극 소재와의 하이브리드 구조를 도입하여 전기적 특성과 광학적 특성을 동시에 극대화하는 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 특허 출원 및 기술이전, 산업체 협력 등 실용화와 상용화로도 이어지고 있습니다. 마이크로 LED의 대량 생산 및 공급망 구축, 초미세 화소용 광원 개발, 고효율 적층구조형 에피 웨이퍼 제조 등 국가적 R&D 과제도 활발히 수행 중이며, 차세대 디스플레이 산업의 혁신을 선도하고 있습니다.

연구실은 2차원 소재(그래핀, h-BN 등)와 화합물반도체의 융합을 통한 원격 에피택시(remote epitaxy) 및 멤브레인 분리 기술 개발에 선도적인 역할을 하고 있습니다. 2차원 소재를 기판과 에피층 사이에 도입하여, 기판의 결정 정보를 에피층에 전달하면서도 성장 후 멤브레인 형태로 쉽게 분리할 수 있는 혁신적 성장법을 연구합니다. 이를 통해 플렉시블, 투명, 초경량 반도체 소자 및 집적회로 구현이 가능해지며, 기존 실리콘 기반 한계를 뛰어넘는 새로운 반도체 플랫폼을 제시하고 있습니다. 특히, MOCVD, MBE 등 다양한 성장법을 활용하여 GaN, AlN, Ga2O3 등 다양한 화합물반도체의 성장 조건 최적화, 2차원 소재의 열화 방지, 계면 안정성 향상, 멤브레인 분리 효율 극대화 등에 대한 심층 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 그래핀/금속 메시 하이브리드 투명전극, 2D 소재 기반 전자 및 광전자 소자, 나노구조 성장 및 집적화 기술 등도 연구의 중요한 축을 이룹니다. 이러한 연구는 차세대 반도체 패키징, 3D 모놀리식 집적, 플렉시블/웨어러블 전자소자, 고효율 태양전지, 광센서 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있습니다. 연구실은 관련 특허와 논문을 다수 보유하고 있으며, 국내외 산학연 협력을 통해 원천기술의 실용화와 산업적 파급효과 창출에 앞장서고 있습니다.