As Dr Angelo Mascarenhas (former group manager of Materials Physics Group in NREL) said, our aim is to explore new materials and demonstrate device operation, then walk away. Using two physical vapor deposition (PVD) techniques such as sputtering deposition and molecular beam epitaxy (MBE), we explore new materials and nanostructures which can enhance the performance of well-known device properties or open a door to new device applications.

미국 NREL의 Materials Physics Group의 이전 그룹 매니저였던 Angelo Mascarenhas 박사님이 말씀하셨던 것과 같이, 우리의 목표는 새로운 반도체 소재를 발견하고 이의 소자로서 가능성을 보여주는 것을 그 목표로 합니다. 이를 위해서 sputtering deposition과 MBE와 같은 PVD 증착 방법을 도구로서 활용, 기존 반도체 소자의 동작 특성 향상 뿐만 아니라 새로운 기능성 반도체 소자의 가능성을 보여주는 새로운 소재 및 나노구조를 탐구합니다.

Our group employs epitaxial thin-film growth techniques using molecular beam epitaxy (MBE) as a key approach for exploring novel semiconductor materials and structures. Epitaxial films exhibit exceptionally high crystallinity, characterized by a highly ordered periodic arrangement of atoms. This allows us to more accurately elucidate the intrinsic properties of the materials and to assess their potential applicability in electronic and optoelectronic devices.

우리 연구실은 앞서 언급한 새로운 반도체 재료와 구조를 탐구하기 위한 핵심 도구로 MBE를 이용한 에피택시 박막 성장 기법을 활용하고 있습니다. 에피택시 박막은 원자의 주기적 배열이 정교하게 형성된 탁월한 결정성을 지니고 있어, 재료 고유의 특성을 보다 명확하게 규명할 수 있도록 해줍니다. 이를 기반으로 해당 재료가 실제 소자에 어떻게 활용될 수 있는지 그 응용 가능성을 효과적으로 평가할 수 있습니다.

However, epitaxial thin-film deposition techniques such as MBE and MOCVD are highly cost-intensive, making it challenging to translate research-scale samples into practical applications. To address this limitation, our laboratory employs magnetron sputtering epitaxy (MSE) as an alternative approach that offers a more favorable balance between crystallinity and processing cost.

그러나 MBE와 MOCVD를 이용한 에피택시 박막 증착 기술은 샘플 제작에 상당한 비용이 소요되기 때문에, 이를 실제 응용으로 연결하는 과정에서 여러 장벽이 존재합니다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 우리 연구실은 결정 품질과 공정 비용 사이의 균형을 확보할 수 있는 대안적 접근법으로서 magnetron sputtering epitaxy(MSE) 기법을 또 하나의 핵심 도구로 활용하고 있습니다.