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반도체 특강 [4] 결핍영역 Depletion Layer반도체 특강 [3] 20세기 최고의 발명품, 점 접촉 트랜지스터반도체가 비교적 다른 발명품보다 늦게 등장한 이유는 절연체, 반도체, 도체 틍성을 갖는 물체들을 서로 연이어 붙일 때 두 개의 물성mayunchem.tistory.com   반도체가 실생활에 많이 사용되는 이유는 절연체 성질을 가지는 물질에 약간의 화학적 물질을 첨가하여 절연체를 도체에 가까운 성질로 변화시킬 수 있기 때문이다. 도체를 통제하는 수단은 도체 외부에서 인가하는 '플러스, 마이너스' 전압의 2단 논리이다. 하지만 이것들만으로는 원활하게 사용하기 어렵기 때문에, 이때 공핍층이 매우 중요한 매개 수단이 된다. 전압에 따라 변화하는 Gate 공핍층 트랜지스터는 외부 통제 수단으로 ..

반도체 특강 [3] 20세기 최고의 발명품, 점 접촉 트랜지스터반도체가 비교적 다른 발명품보다 늦게 등장한 이유는 절연체, 반도체, 도체 틍성을 갖는 물체들을 서로 연이어 붙일 때 두 개의 물성 간에 화학적 접합이 어렵기 때문이다. 물리적 접합은 2가지mayunchem.tistory.com   세 개의 몸통으로 구성된 트랜지스터는 두군데에서 결정면이 존재한다. 마치 3개 영역으로 구성된 캐나다- 미국 - 멕시코 간에 2개의 국경선이 설치되어있는 것과 같다. 반도체 혹은 트랜지스터 내부에서 일어나는 일의 많은 부분은 '경계면'을 사이에 두고 발생하기 때문에 경계면의 형성 과정과 계면 주변의 변화를 알고 나면 트랜지스터를 보다 더 쉽게 이해할 수 있다.   1. FET  FET에서는 Source 단자와 기판..

반도체가 비교적 다른 발명품보다 늦게 등장한 이유는 절연체, 반도체, 도체 틍성을 갖는 물체들을 서로 연이어 붙일 때 두 개의 물성 간에 화학적 접합이 어렵기 때문이다. 물리적 접합은 2가지 이상을 서로 갖다 붙이기만 하면 되지만, 반도체에서 화학적 접합은 조건이 있다. 2 가지 이상의 부품을 서로 갖다 붙이되, 접합되어 있는 경계면이 전자 혹은 전자와 상응한 입자들이 접합 경계를 타고 넘어 다른 물질로 왕래될 수 있어서 물성적 교류가 발생해야 한다.  반도체 접합이란?  물질의 이종간 접합에서 기체나 액체의 경우에는 물성적 결합이 용이하지만, 고체끼리는 대부분 화학적 결합 자체도 불가능해 접촉 그 자체로는 물리적 접합 수준이다. 그러나 특수한 외적 조건 ( 준진공 상태 혹은 섭씨 1,000도 가까이 되..

전자는 마찰을 일으켜 생성된 정전기에서도 얻을 수 있고, 발전소에서 처럼 자석을 철심 속에 회전을 시켜 '유도'해내기도 한다.   반도체의 경우에는 어떨까?  반도체에 전자가 생기려면 분자의 상호작용이 이루어져야한다. 이때, 분자의 공유결합에 참여하지 못한 잉여 전자는 외부 에너지를 얻어 원자의 속박으로부터 탈출할 수 있다. 이를 바로 '자유전자'라고 한다. 이 자유 전자가 많이 모이게 되면 반도체 속을 몰려다니며 트랜지스터를 ON/OFF 동작하도록 하는 것이다. Si(실리콘)   지구의 표피에 있는 지각을 구성하는 원소 중에 제일 많은 원소인 산소 다음으로는 규소(실리콘)이 있다. 반도체의 기본 원소로 사용되는 실리콘은 거슬러 올라가면, 태양에서부터 왔다. 태양의 핵융합 반응시에 산소 다음으로 많이 만..

원자는 (+) 전하를 갖는 원자핵과 (-) 전하를 갖는 전자로 구성되어있다. 원자 내에서 원자핵보다 매우 작은 질량으로 원자 핵과 같은 전하량을 몸에 지닌 채 타원 운동을 하는 전자 모형은 오늘날 형성된 것으로, 300년 전까지만 해도 물질은 더 이상 쪼개질 수 없는 분자가 물질의 최소단위로 알려져 있었다.   1897년 톰슨은 학회에 미립자를 발견했다고 학회에 발표하였다. 그는 그 당시 유행했던 실험인 음극선이 무엇인지 알아내는 실험을 하던 중 수소 원자보다 작은 단위의 미립자에 대한 전하량 대비 질량비를 밝혀냈다. 톰슨은 미립자에 대한 전하량이나 질량 값이 각각 얼마인지에 대해 직접 알아내지는 못하였지만, 전하량 대비 질량비를 알아냈다. 이를 통해 미립자의 전하량을 알아내면 미립자의 질량을 계산해 낼..