양자 물질 계면 및
나노 소자 연구실

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저희 양자 물질 계면 및 나노 소자 연구실은 2024년 1월 설립된 광주과학기술원 반도체공학과 소속 연구 그룹입니다. 우리는 하이퍼 무어의 법칙 속 새로운 시대에 살고 있습니다. 현 시대는 소자 구조 크기를 줄이거나 트랜지스터 수를 늘리는 전통적인 접근 방식을 넘어 주어진 설치 공간 내에서 정보 밀도, 데이터 처리 용량, 에너지 효율을 모두 높여야 하는 반도체 기술은 요구하고 있습니다. 따라서 저희 연구실은 최첨단 실리콘 반도체 기술을 넘어서는 소자 구조의 진화에 기여하고 인공 지능과 양자 컴퓨팅을 포괄하며 궁극적으로 저희 소자가 모놀리식 칩 (즉, 하나의 기판 내에 회로 간 모든 소자가 상호 접속 부분을 형성한 단일 반도체 집적 회로 칩) 형태로 구현될 수 있도록 소자 제조 공정을 CMOS 공정 (상보형 금속 산화 반도체 필수 공정을 일컬으며, N형 및 P형 트랜지스터가 서로 대칭 구조로 연결되어 높은 집적도를 구현할 수 있도록 구성된 반도체 8대 공정을 포함하는 일괄 제조 공정) 내에 통합하는 원천 기술의 개발에 중점을 두고 있습니다.

(1) 연구 그룹: 저희 그룹은 현재 초창기 연구실로서의 기반 마련에 전념하고 있습니다. 연구실 창립 멤버로서 연구실을 구축하면서 많은 것을 배울 수 있을 뿐 아니라 그 어느 때보다 지도교수로부터 전폭적인 지원과 세심한 배려를 받으며 좋은 연구 결과를 많이 얻을 수 있습니다. 향후 유망한 과학자 및 선도적인 공학자가 되고 싶은 야망이 있다면 주저하지 말고 저희 그룹에 합류하세요.

(2) 연구 방향: 다양한 양자 물질들의 물성과 물질 간 접합 계면에서 발현되는 독특한 현상을 탐구하고, 이를 기반으로 나노 소자를 제작하고 특성화하며, 이를 통해 대규모 집적 및 실제 응용을 목표로 합니다. 과학적 아이디어에 관해 이야기하는 것과 과학 논문을 출판하는 것에는 큰 차이가 있습니다. 연구실 구성원에게 할당된 연구 주제에 대해 각자의 아이디어를 논문화 하기 위해 [1] 소자 물리 기초 (소재 물성 이해, 소자 구조 설계, 공정 개발-최적화), [2] 특성 정밀 계측 (물성 측정-분석, 성능-신뢰성-수명-수율 평가, 데이터 수집-관리-통계), [3] 응용 시연 실증 (동작 원리 규명, 대규모 집적, 상용화 검증) 등을 배우게 됩니다.

(3) 연구 주제: 인공지능 반도체 및 양자컴퓨팅 하드웨어를 위한 반도체 소자 연구에 주력합니다. [1] 인공지능 센서 (초소형 전산 분광기, 부호화 조리개 기반 단일 화소 영상화, 비접촉 원격 가스 및 온도 감지기), [2] 모어 댄 무어 소자 (위상 게이트 유전체, 위상 준금속 접촉, 다진법 논리 게이트, 광전자 시냅스), [3] 전자 양자 광학 (양자점 접촉, 음의 굴절 베셀라고 렌즈, 후방 산란 억제 클라인 시준기, 단일 채널 논리 게이트, 아하로노프-봄 간섭계), [4] 양자 상전이 (반데르발스 조셉슨 접합, 마요라나 페르미온, 모트 전이, 근접 효과, 슈타르크 효과, 스핀 갈바닉 효과) 4가지 범주의 연구 주제를 갖습니다. 이는 온 디바이스 AI, 자율주행, 빅데이터, 초연결, 큐비트 플랫폼 분야에 핵심 기술을 제공합니다. 자세한 내용은 Research Topic & Briefing 페이지를 확인하세요.

(4) 연구 방법론: 다양한 국내외 학술 협력을 통하여 공학적 수단과 목표를 통합하고 이론과 실험을 연계하는 필수 매체를 형성합니다. 자세한 내용은 Research Project & Academic Collaboration 페이지를 확인하세요.

(5) 소자 기술: 저희가 직접 제작하고 다루게 될 소자는 차세대 반도체 산업을 선도할 기술들이 집약된 결정체입니다. 나아가, 실업, 빈곤, 환경 오염, 기후 변화, 자원 부족, 전쟁, 고령화 등 다양한 사회 문제들을 기술적으로 해결할 수 있는 잠재력을 내포하고 있습니다.

(6) 그룹 구성원: 연구실에서 수학하는 구성원 모두 [1] 독립적인 연구자로 성장하기 위한 균형 저울추 (개별-공동 연구 수행 시 독립-협력 체계, 역할 분담 시 업무 자율성-책임감, 업무 추진 시 창의성-생산성, 결과 도출 시 완벽도-성취도, 연구실 생활 시 일-삶), [2] 창조적인 학문 활동을 위한 자기 주도적 수련 (단-중-장기 목표 수립, 주기적 달성 여부 평가 및 자기 성찰, 자발적인 전공 기초 강화 및 최신 연구 동향 파악, 면학 분위기 조성, 신체적-정신적 건강 관리), [3] 먼저 찾고 싶은 연구자가 되기 위한 상호 관계 형성 (연구 윤리-안전-진실성 엄수, 존중-신뢰-배려 문화 확립, 효과적인 의사소통 및 피드백, 융합 사고를 통한 새로운 발상, 유익한 비판 제기 및 긍정적 수용) 등을 위 광범위한 훈련을 받게 됩니다.

(7) 연구 환경: 훌륭한 연구 결과들은 균형 잡힌 삶 속의 통찰력과 원동력에서 비롯된다고 믿기에 저희 그룹은 일과 삶의 균형을 추구합니다. 자세한 내용은 Contact 페이지를 확인하세요.