Advanced Semiconductor Devices Laboratory

응용물리학과
김영현

Advanced Semiconductor Devices Laboratory(ASDL)는 한양대학교 ERICA캠퍼스 차세대반도체융합공학부에 소속된 연구실로, 실리콘 포토닉스, 차세대 반도체 메모리, 광전자 소자 등 첨단 반도체 및 집적광학 분야의 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 실리콘 기반 집적광학 소자와 고속 광신호 처리 기술을 중심으로, 데이터센터, AI 하드웨어, 차세대 통신 시스템 등 다양한 응용 분야에 적용 가능한 핵심 기술을 개발하고 있습니다. 실리콘 포토닉스 분야에서는 광 위상 이동기, 마하-젠더 변조기, 광 결합기, Co-Packaged Optics 등 다양한 소자와 모듈을 설계 및 제작하고 있습니다. 특히, III-V 반도체와 실리콘의 이종 집적, 금속 하부 반사기 및 메타물질 구조 등 혁신적인 기술을 도입하여, 기존 실리콘 소자의 한계를 극복하고 고효율·저전력·소형화된 광소자 구현에 주력하고 있습니다. Synopsys Sentaurus, Ansys Lumerical 등 첨단 시뮬레이션 툴을 활용하여 소자의 전기적·광학적 특성을 정밀하게 분석하고 최적화합니다. 차세대 반도체 메모리 분야에서는 DRAM, FeFET, Charge-Trapping FET 등 다양한 메모리 소자 및 회로를 연구하고 있습니다. 강유전성 물질을 활용한 2T0C-FeDRAM, 이중 강유전체 게이트 구조, 메모리-인-픽셀(Memory-in-Pixel) 기술 등 혁신적인 소자 구조를 개발하여, 저전력, 고집적도, 비파괴적 동작, 멀티비트 저장 등 다양한 장점을 실현하고 있습니다. 또한, 디스플레이 회로와의 융합을 통해 고속 데이터 접근성과 저전력 구동이 가능한 차세대 디스플레이 기술을 구현하고 있습니다. 광전자 소자 분야에서는 GaN, InGaAsP 등 다양한 소재를 활용한 고출력 레이저 다이오드, 나노로드 LED, 광위상 이동기 등 첨단 광전자 소자 개발에 집중하고 있습니다. 이중 스트라이프 구조, 코어-쉘 나노로드, 브래그 격자 공진기 등 혁신적인 구조를 도입하여, 광추출 효율, 출력 특성, 신뢰성 등을 대폭 향상시키고 있습니다. 또한, 광결합 효율을 높이기 위한 격자 결합기, 광파이버-웨이브가이드 정렬 구조 등 실용적인 패키징 기술도 함께 연구하고 있습니다. 본 연구실은 국내외 유수 학술지 논문, 특허, 산학협력 프로젝트, 국제학회 발표 등 다양한 연구 성과를 창출하고 있으며, 미래의 초고속 통신, 인공지능, 고성능 컴퓨팅, 고해상도 디스플레이 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 할 수 있는 혁신적인 반도체 및 집적광학 기술을 지속적으로 개발하고 있습니다.