▪ 인간 뇌를 모방한 인공 뇌 (뉴로모픽) 시스템과 인간의 오감(시각,촉각,청각,후각,미각)을 모방한 고감도 센서 연구를 수행함. 고감도 센서를 통해 얻어진 데이터를 인공 뇌로 처리하여, 인간과 같이 인지하고 판단하는 인공 뇌 제작을 목표로 함.
▪ 인간 뇌의 정보를 처리하는 뉴런과 정보를 저장하는 시냅스를 모방한 인공 뇌 세포인 플로팅게이트멤리스터를 세계최초로 개발함. 기존 멤리스터 (저항형, 상변화) 대비 1000배 높은 정확도를 확보함. 외부의 간섭 없이 인간과 같이 혼자 학습하는 인공뇌 자기 주도 학습(unsupervised learning)을 플로팅게이트멤리스터 기반 인공뉴런과 인공시냅스로 세계최초로 구현함. (Nature Comm.)
▪ 2차원 나노 물질인 그래핀, 황화몰리브데늄 등은 얇은 종이와 같은 2차원 구조에 원자 1~2개의 초미세 두께를 갖는 신소재임. 그래핀과 황화몰리브데늄을 쌓아 올려(반데르발스 이종접합구조) 수직 방향으로 동작하는 반도체 트랜지스터를 세계 최초로 발함. 기존 실리콘 트랜지스터 대비 1000배 높은 전류 량을 확보함. (Nature Materials)
▪ 그래핀/황화몰리브데늄 광 센서는 기존 반도체 광 센서 대비 두께가 10배 감소된 반면, 광 변환 효율은 50배 향상됨. 그래핀/황화몰리브데늄 촉각 센서는 압력에 대한 감 응도가 기존 반도체 촉각 센서 대비 1000배 향상됨. 이외에 그래핀/황화몰리브데늄 센서를 이용한 초고감도 바이오센서(마약탐지, 암유전자 탐지 등)와 수소차량용 수소가스센서 연구를 수행중. (Nature Nanotechnol., Nature Comm.)
▪ 1차원 탄소나노튜브 반도체와 2차원 그래핀 전극의 유연성을 이용하여 20% 이상 휘어지고, 늘어나는 트랜지스터 개발. 늘어남에 따른 전기적 특성변화가 없음을 확인함. (Nature Materials)
▪ 2차원 나노물질의 이종접합에서 차원을 확장하여 0차원(분자, 퀀텀닷 등), 1차원(탄소나노뉴브, 나노와이어 등), 3차원(산화막반도체, 금속, 절연체) 등 다양한 차원의 물질의 반데르발스 이종접합을 이용한 고성능 전자소자 개발 연구를 수행 중.
학력
(박사) 성균관대학교 성균나노과학기술원 (2007.03-2011.02)
(학사) 성균관대학교 전자전기컴퓨터공학부 (2001.03-2007.02)
약력/경력
교수, 성균관대학교 전자전기공학부 (만30세, 2013.03~현재)
박사후연구원, UCLA (2011.03-2013.02)
학술지 논문
(2023)
Highly Efficient Van Der Waals Heterojunction on Graphdiyne toward the High-Performance Photodetector.
ADVANCED SCIENCE.
10,
25
(2023)
Multi-neuron connection using multi-terminal floating–gate memristor for unsupervised learning.
NATURE COMMUNICATIONS.
14,
1
(2023)
A Polymorphic Memtransistor with Tunable Metallic and Semiconducting Channel.
ADVANCED MATERIALS.
35,
15
(2022)
CNT-molecule-CNT (1D-0D-1D) van der Waals integration ferroelectric memory with 1-nm(2) junction area.
NATURE COMMUNICATIONS.
13,
1
(2022)
Synthesis of a Selectively Nb-Doped WS2-MoS2 Lateral Heterostructure for a High-Detectivity PN Photodiode.
ACS NANO.
16,
8
(2021)
One-Step Synthesis of NbSe2/Nb-Doped-WSe2 Metal/Doped-Semiconductor van der Waals Heterostructures for Doping Controlled Ohmic Contact.
ACS NANO.
15,
8
(2021)
Infrared Proximity Sensors Based on Photo-Induced Tunneling in van der Waals Integration.
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS.
31,
31
(2021)
In-sensor reservoir computing for language learning via two-dimensional memristors.
SCIENCE ADVANCES.
7,
20
(2021)
Selective Pattern Growth of Atomically Thin MoSe2 Films via a Surface-Mediated Liquid-Phase Promoter.
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES.
13,
15
(2021)
Ideal PN photodiode using doping controlled WSe2-MoSe2 lateral heterostructure.
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C.
9,
10
(2020)
A Non-Volatile Memory Based on NbOx/NbSe2 Van der Waals Heterostructures.
APPLIED SCIENCES-BASEL.
10,
21
(2020)
Li Intercalation Effects on Interface Resistances of High-Speed and Low-Power WSe(2)Field-Effect Transistors.
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS.
30,
45
(2020)
Tuning the inhomogeneous charge transport in ZnO interfaces for ultrahigh on/off ratio top-gated field-effect-transistor arrays.
NANO RESEARCH.
13,
11
(2020)
Photoinduced Tuning of Schottky Barrier Height in Graphene/MoS2 Heterojunction for Ultrahigh Performance Short Channel Phototransistor.
ACS NANO.
14,
6
(2020)
Ultra-high current gain tunneling hot-electron transfer amplifier based on vertical van der Waals heterojunctions (vol 51, pg 841, 2020).
NANO RESEARCH.
13,
8
(2020)
Unveiling the Hot Carrier Distribution in Vertical Graphene/h-BN/Au van der Waals Heterostructures for High-Performance Photodetector.
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES.
12,
9
(2020)
CVD-Grown Carbon Nanotube Branches on Black Silicon Stems for Ultrahigh Absorbance in Wide Wavelength Range.
SCIENTIFIC REPORTS.
10,
1
(2020)
Schottky Barrier Variable Graphene/Multilayer-MoS2 Heterojunction Transistor Used to Overcome Short Channel Effects.
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES.
12,
2
(2019)
Tailoring Quantum Tunneling in a Vanadium-Doped WSe2/SnSe2 Heterostructure.
ADVANCED SCIENCE.
7,
3
특허/프로그램
멀티터미널 플로팅게이트 메모리, 멤리스터 및 이를 이용한 뉴런소자 시스템.
10-2019-0085759.
20201222.
대한민국
쇼트키장벽 변화 기반 스트레인 센서.
10-2018-0156006.
20200806.
대한민국
다이오드 내장형 수직형 터널링 랜덤 엑세스 메모리.
10-2018-0125043.
20200511.
대한민국
수직형 터널링 랜덤 액세스 메모리.
10-2017-0169634.
20200428.
미국
black silicon 위의 CNT성장과 적용.
10-2017-0069102.
20200424.
대한민국
이차원물질을 포함하는 반도체소자 및 그 제조방법.
15/825,388.
20200107.
미국
광 검출 장치.
10-2016-0107108.
20181126.
대한민국
수직형 터널링 랜덤 액세스 메모리.
10-2017-0169634.
20181105.
대한민국
수상/공훈
2020 Young Innovator Award by Nano Research Journal
