프로젝트 소개
본 과제는 초고속 레이저를 이용해 금속, 폴리머, 반도체, 이차원 소재 등의 표면에 매우 작은 결함과 공극을 정밀하게 만드는 기술을 개발하는 연구임. 레이저와 재료의 상호작용을 조절하여 원자 수준의 공간 분해능을 갖는 결함을 제작하고, 이를 양자 기술과 미래산업에 활용하기 위한 기반 구축임.
연구 목표는 재료 표면의 고정밀 3차원 가공이 가능한 초고속 레이저 시스템을 구축하고, 다양한 밴드갭 재료에서 조정 가능한 결함 제조공정을 확립하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 밴드갭에 따른 초고속 레이저와 재료의 상호작용을 FDTD 기반 다중 물리학 시뮬레이션과 실험으로 분석하고, 레이저 조건을 최적화하여 결함의 수준과 격자 내 분포를 제어하는 것임. 또한 헤테로원자 금속을 활용한 다층 재료 합성과 레이저 유도 결함·공극 형성 기술을 연구함. 기대 효과는 양자 감지 재료와 양자 컴퓨팅 소재 개발, 우주항공·에너지 분야의 연구 확대, 레이저 가공 장비의 산업적 활용 및 차세대 기술 경쟁력 강화임.