이철호 연구실

본 연구는 강유전성 2D 반도체 α-In₂Se₃를 기반으로 한 재구성 가능한 수직 쇼트키 광다이오드를 제시합니다. 부분적인 면외 분극 전환을 통해 상단 및 하단 쇼트키 접합의 내장 전기장을 조절하여 다단계, 비휘발성, 극성 조정 가능한 광응답성을 달성합니다. 이를 통해 센서 수준의 지각 처리 프레임워크를 구현하며, 환경 잡음 억제와 세밀한 특징 보존 사이의 적응적 구성이 가능합니다.

단층 산화물 게이트를 이용한 MoS2 금속-반도체 전계효과 트랜지스터(MESFET)를 구현하였습니다. 강한 게이트 결합과 우수한 계면 품질로 인해 1V 이하의 저전압 동작과 약 60 mV/dec의 볼츠만 한계 스위칭 특성을 달성합니다.

본 연구는 산화된 금속 게이트와 MoS₂ 채널을 이용한 반데르발스 쇼트키 게이트 금속-반도체 FET를 개발했습니다. 이 소자는 0.5V 이하의 낮은 게이트 전압에서 작동하며, 약 60mV/dec의 부분임계 스윙과 무시할 수 있는 히스테리시스를 나타내는 볼츠만 제한 스위칭 특성을 보입니다. 이는 쇼트키-모트 한계에서 페르미 준위 고정이 제거된 게이트 스택 형성으로 인한 것입니다.

본 연구는 전기화학적 박리를 통해 제조한 MoS₂ 채널과 Dion-Jacobson 페로브스카이트 산화물 유전체를 용액 공정으로 조립하여 250°C 이하의 저온에서 완전히 용액 공정된 박막 트랜지스터를 제작합니다. 제작된 소자는 10 cm² V⁻¹ s⁻¹ 이상의 높은 이동도, 10⁶ 이상의 온/오프 비, 약 5V의 저전압 동작 및 약 10⁻¹¹ A의 낮은 누설 전류를 나타냅니다.

본 연구는 의도적 결함이 생성된 이황화몰리브덴 채널을 이용한 3단자 이종시냅스 멤트랜지스터를 개발합니다. 소스-드레인 터미널 간 결함 매개 공간전하 제한 전도로 인한 멤리스티브 스위칭 특성이 게이트 터미널을 통해 추가로 조절되며, 이는 생물학적 신경조절을 모방합니다. 개발된 소자는 서브-펨토줄 임펄스로 제어되는 인공 시냅스로 작동하며, 생물학적 대응물보다 낮은 에너지를 소비하면서 패턴 인식에서 학습 정확도와 효율을 향상시킵니다.