● 양자점 전광특성 모델링 및 설계

 - 콜로이덜 양자점의 core/shell/shell의 두께 변화에 따른 발광 및 흡수 스펙트럼 변화를 예측할 수 있는 시뮬레이션 모델을 양자역학을 기반으로 계산하여 수 나노미터 이내의 양자점의 두께 변화에 따른 발광 및 흡수 스펙트럼 변화를 예측  

 - D. Jang, Y. Han, S. Baek, and J. Kim, "Theoretical comparison of the energies and wave functions of the electron and hole states between CdSe- and InP-based core/shell/shell quantum dots: Effect of the bandgap energy of the core material on the emission spectrum," Optical Materials Express, vol. 9, Issue 3, pp. 1257-1270 (2019).

- D. Jang and J. Kim, "Numerical comparison of quantum-confined Stark effect on emission spectra between InP- and CdSe-based colloidal quantum dots," Journal of the Korean Physical Society, pp. 769-779 (2023).

 ● 양자폭포 레이저 설계  

 - 양자폭포 레이저는 mid-IR 또는 THz 영역의 빛을 내는 반도체 레이저 소자로서 수 나노미터의 다층박막으로 이루어져 있으며, 양자역학을 기반으로 양자폭포 레이저의 적층 구조 변화가 발광 파장 및 효율에 미치는 영향을 계산할 수 있는 시뮬레이터 개발 및 최적의 효율을 보이는 초격자 구조 연구

- S. Kim and J. Kim, "Efficient strain-modified improved nonparabolic-band energy dispersion model that considers the effect of conduction band nonparabolicity in mid-infrared quantum cascade lasers,"  Optics Express, v0l.31, no.19, pp. 31267-31283 (2023).

S. Kim and J. Kim, "Strain-modified effective two-band model for calculating the conduction band structure of strain-compensated quantum cascade lasers: effect of strain and remote band on the electron effective mass and nonparabolicity parameter,"  Optics Express, v0l.29, no.25, pp. 40957-40980 (2021). 

● 초고속 광통신 반도체소자 설계  

 - 6G telecommunication, silicon photonics(반도체 패키징)에 사용될 수 있는 10-100 Gbps의 초고속 동작속도 광통신용 레이저, 광변조기, 광검출기에 대한 광전자소자 설계에 대한 연구