고품질의 나노두께 스케일 박막소재는 기초과학분야와 응용분야를 아울러 꼭 필요로 하는 재료라 할 수 있다. 지속가능 에너지/전자 소재 및 소자 연구실에서는 다양한 기능성 나노 박막 물질들을 합성 및 증착하여 이들의 물리적 특성을 규명하고 나아가 이를 응용한 에너지 및 전자 소자들을 제작하여 기존의 기술적 한계를 뛰어넘을 수 있는 신기술을 연구한다.

특히 최근에는 친환경 수소에너지 생산을 목적으로 하는 태양광 물분해 (solar assisted water splitting) 소자용 박막형 광전극 (photoelectrode) 의 성능향상을 위한 연구를 중점적으로 진행하고 있다. 광전극의 성능 (효율) 향상을 위해서는 광전극의 밴드갭 제어, 빠른 전하 이동, 자발 분극증가 (강유전체 광전극에 해당) 등의 조건이 필요한데 이를 도핑, 다층박막형태의 이종구조 (heterostructure) 구현, 결정 방향 제어등을 통해 구현하고자 한다.

이 뿐만 아니라 스트레인등의 외부 자극, 혹은 인공적으로 디자인된 초격자 구조 구현을 통해 새로운 성질의 발현을 기대할 수 있는 복합 산화물 에피택시얼 박막 연구에도 매진하고 있다.