Low-dimensional Electron Systems Lab

working on a variety of problems at the frontiers of engineering, materials science, and physics

CMOS scaling is now running into the nanoscale regime, where quantum nature of electrons comes in. While the limits of silicon are being reached, data in electronic devices keep exponentially expanding. This requires further scaling, lowering power, and improving speed, which is an exciting challenge to both academia and industry. Nanoscale materials and their heterostructures are therefore experiencing a burst of activities lately, producing diverse scientific and technological breakthroughs including interesting quantum phenomena. We perform vigorous research in electron transport in nanostructured electron systems. Our major research goal is (1) to understand fundamental electronic properties of emerging low-dimensional materials and their novel heterostructures, and (2) to realize unprecedented high-performance nanoscale device applications based on such basic study. Using advanced transport techniques, we explore how electrons move and interact each other in nanostructured electron systems, and aim to broaden our fundamental understanding of emerging materials and physics. Our biggest motivation is curiosity, but our study will also promote bringing unprecedented future computing with novel high speed and low power nanoelectronics.

CMOS 집적화가 현재 수 나노 단위 영역으로 접어들고 있고, 이러한 나노 전자 시스템에서는 기존에는 두드러지지 않았던 전자의 양자 물리적 특성이 전기적 특성에 크게 관여한다. 실리콘 기반 기술은 한계에 다다르고 있는 반면 전자 기기에 저장, 처리되는 정보의 크기는 폭발적으로 증가하고 있어, 대용량 정보의 저장과 효율적인 처리를 위하여 전자 기기의 소형화, 저전력화, 속도 향상은 끊임없이 요구되고 있다. 따라서 새로운 나노 재료들과 이들을 기반으로 한 적층 구조의 전자 시스템이 최근 매우 활발하게 연구되고 있으며, 흥미로운 양자 현상들을 포함한 놀라운 과학적, 기술적 성취들을 보여주고 있다. 본 연구실은 나노 구조의 전자 시스템에서의 전자 수송 특성을 집중적으로 연구하고 있다. 주 연구 목표는 (1) 새로운 저차원의 재료들과 나노 적층 구조 전자 시스템의 본질적인 전자 물리적 특성을 이해하고, (2) 이러한 기본 연구를 바탕으로 전혀 새로운 고성능의 나노 소자를 연구개발하는 것이다. 전문적인 전자 수송 측정 기들을 이용하여, 전자들이 나노 구조 내에서 어떻게 움직이고, 어떻게 서로 상호관계를 가지는지 탐구하며, 이로써 새로운 나노 재료와 물리 현상에 대한 본질적인 이해를 넓히고자 한다. 본 연구실의 주된 동기는 과학적 호기심이지만, 본 연구는 저전력 고성능의 나노전자소자와 미래지향적 컴퓨팅 개발을 앞당기는데 기여할 것이다.

Funding

  • 한국연구재단 신진연구과제 (2018.3 ~ 2023. 2)
  • 한국연구재단 최초혁신 연구실 (2018.3 ~ 2019. 2)
  • 한국연구재단 글로벌프론티어사업 (2018.3 ~ 2022.12)
  • 광주과학기술원 글로벌선도대학육성 사업 (2018.1 ~ 2019.12)