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Nano Energy & Heat Transfer Lab.

RESEARCH

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Novel materials

Moore의 법칙에 따라 현대에 전자 기기들이 마이크로-나노 사이즈로 작아지고 있고, 반도체 소자의 경우 14 nm 공정까지 도달하였다. (2016년 기준) 소자의 크기는 줄어들고 연산 속도는 증가하여 소자의 heat density는 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인한 열 집중과 같은 문제를 해결하기 위해서 마이크로-나노 사이즈 물질에 대한 열 해석이 필요한데, 소자의 크기가 phonon의 자유 행정 거리와 비슷하거나 작아지게 되면 기존의 Fourier 법칙은 유효하지 않게 되고 phonon은 탄도적인(ballsitic) 거동을 보이게 된다. 이를 분석하기 위해선 Boltzmann transport equation이나 molecular dynamic simulation 이 필요하다.

기존의 반도체 소자에 사용되는 실리콘 재료의 접점(Contriction)을 제작하여 열저항을 측정하고 이를 기반으로 마이크로-나노 사이즈 물질을 열 해석을 수행한다. 뿐만 아니라 열 방출의 효율을 높이기 위해 낮은 열전도율의 물질과 합성되는 산화 그래핀이나 EMI shielding application에서 나일론 6,6 fiber와 같은 소재의 열 물성을 측정하고 분석한다. 이와 같은 연구를 통해 열 전달에 대한 공학적 해결책을 제시할 뿐 아니라 물리적 관점에서 phonon 거동을 심도 있게 이해하고자 한다.

- 관련 과제 : 포논 파동 제어를 활용한 나노 소자의 속도 및 효율 향상 기술 개발

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