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반도체 기초 (4) Charge Carriers와 Fermi Energy의 관계

이 자료는 KMOOC 신창환 교수님의 강의 [반도 채 몰라도 들을 수 있는 반도체 소자 이야기]를 바탕으로 정리되었습니다. 이전글 2022.05.15 - [Semiconductor/개념] - 반도체 기초 (1) 실리콘 원소와 Charge Carrier 2022.05.19 - [Semiconductor/개념] - 반도체 기초 (2) 실리콘 재료와 에너지 밴드 2022.05.19 - [Semiconductor/개념] - 반도체 기초 (3) Extrinsic Semiconductor (도핑, P형 반도체, N형 반도체) 자유전자의 개수 이전강의 에서 intrinsic semiconductor에서의 자유전자와 정공의 개수에 대하여 구하였다. Semiconductor에서 자유전자의 개수는 Eq 1.과 같이 con..
Semiconductor/반도체개념 2022. 5. 27. 21:01
반도체 기초 (3) Extrinsic Semiconductor (도핑, P형 반도체, N형 반도체)

이 자료는 KMOOC 신창환 교수님의 강의 [반도 채 몰라도 들을 수 있는 반도체 소자 이야기]를 바탕으로 정리되었습니다. 이전글 2022.05.15 - [Semiconductor/개념] - 반도체 기초 (1) 실리콘 원소와 Charge Carrier 2022.05.19 - [Semiconductor/개념] - 반도체 기초 (2) 실리콘 재료와 에너지 밴드 Instrinsic Semiconductor vs Extrinsic Semiconductor Instrinsic semiconductor는 순수 반도체, 진성 반도체, 고유 반도체라고도 하는데, 4족 원소로 이루어진 반도체를 의미한다. Extrinsic semiconductor는 불순물 반도체, 비고유 반도체라고도 하며, 순수 반도체에 불순물 원소(주..
Semiconductor/반도체개념 2022. 5. 19. 22:40
반도체 기초 (2) 실리콘 재료와 에너지 밴드 & 전자의 분포 (Fermi Function)

이 자료는 KMOOC 신창환 교수님의 강의 [반도 채 몰라도 들을 수 있는 반도체 소자 이야기]를 바탕으로 정리되었습니다. 이전글 2022.05.15 - [Semiconductor/개념] - 반도체 기초 (1) 실리콘 원소와 Charge Carrier 실리콘 원자에서 실리콘 재료로 : Energy Band의 생성 반도체칩의 대부분을 차지하는 주요 재료는 실리콘이다. 실리콘 원자 여러 개가 공유 결합하여 만들어지는 실리콘 재료는 그것을 구성하는 실리콘 원자들이 crystal 결정 구조를 형성하고 있다. 원자에 귀속된 전자는 특정 에너지 준위를 가진 궤도함수, 즉 오비탈을 따라 확률적으로 분포하고 있다. 실리콘 원자 또한 마찬가지이며, 실리콘 원자의 최외각 4개의 전자는 3p, 3s 오비탈에 위치해 있다. ..
Semiconductor/반도체개념 2022. 5. 19. 21:10
반도체 기초 (1) 실리콘 원소와 Charge Carrier

·이 자료는 KMOOC 신창환 교수님의 강의 [반도 채 몰라도 들을 수 있는 반도체 소자 이야기]를 바탕으로 정리되었습니다. 실리콘 원소의 물성 낮은 resistivity(비저항, 10^(-6) ~ 10^(-5))를 가지는 물체를 도체(Conductor), 높은 resistivity(10^14 ~ 10^18)를 가지는 물체를 부도체(Insulator)라고 한다. 반도체(Semi-conductor)는 중간 정도의 resistivity(10^(-3) ~ 10^4)를 가지는 물체이다. 비저항이 낮을수록 쉽게 전류가 흐른다. 반도체 재료로 사용되는 것으로는 실리콘(Si), Ge(저마늄), C(탄소), GaAs(compound), ClSe(compound) 등이 있다. 이때 실리콘은 대표적인 반도체 재료로 사용되..
Semiconductor/반도체개념 2022. 5. 15. 22:32
회로 기초 (2) Kirchhoff's laws 키르히호프의 법칙

Kirchhoff's laws 키르히호프는 lumped circuit 분석을 위한 두 가지 법칙을 제안하였다. 두 법칙은 각각 Kirchoff's current law와 Kirchoff's voltage law이다. 두 법칙을 이용하여 회로의 각 element의 전압과 전류를 알 수 있다. (1) Kirchoff's Current Law 한 노드로 들어가는 전류의 합은 0이다. 즉 한 노드로 들어온 시간 당 전자의 양과 나간 전자의 양은 같다. 전하량 보존을 의미한다 (노드에서 전하량은 생성되거나 사라지지 않는다.). Fig 1.은 키르히호프의 전류 법칙을 나타내는 그림이다. 각 전류 i에 대하여 그 절대값의 합은 0이다. (2) Kirchhoff's Voltage Law 전압은 두 지점의 전위차(상대적..
Semiconductor/전기전자회로 2022. 5. 8. 21:43
회로 기초 (1) 전류 & 전압 & 전력

전하 및 전류 Charge & Current 전하는 전기현상을 일으키는 원인으로, 어떤 물질이 갖고 있는 전기의 양[1]을 의미한다. 단위는 Coulomb (쿨롱)으로 C로 표시한다. 전류는 전하의 흐름으로, 단위 시간 동안에 흐른 전하의 양[2]으로 정의된다. 단위는 Ampere (암페어)로 A로 표시한다. 1C는 전류 1A가 1초동안 흐르는 전하의 양이다. (C = As) 전압 Voltage 전압(電壓, electric pressure) 또는 전위차(電位差, electric potential difference)는 전기장 안에서 전하가 갖는 전위의 차이[3]이다. 두 지점 사이의 전기적 위치 에너지의 차이를 의미하는데 전류를 흐르게 하는 힘이다. 단위는 Volt (볼트)로, 단위 전하가 한 일의 양 ..
Semiconductor/전기전자회로 2022. 5. 7. 20:18
반도체 8대 공정 요약 정리

요약 1. 웨이퍼 제조 2. 산화 공정 3. 포토 공정 4. 식각 공정 5. 증착 & 이온 주입 공정 6. 금속배선 공정 7. EDS 공정 8. 패키징 공정 1. 웨이퍼 제조 웨이퍼(Wafer)는 반도체 집적회로가 새겨지는 기판으로 실리콘을 통해 만들어 진다. 실리콘을 녹여서 둥근 기둥 잉곳(Ingot)을 제작하고 이를 얇은 두께로 절단하면, 이것이 웨이퍼 한장이 된다. 절단된 웨이퍼는 매끄럽게 표면 연마 작업을 거쳐 회로가 새겨지는 매끄러운 웨이퍼가 된다. 2. 산화 공정 Oxidation 웨이퍼의 보호막이자 집적회로 사이의 절연막 역할을 하는 산화막(SiO₂)을 웨이퍼 위에 생성하는 공정이다. 식각 공정에서 회로의 모양대로 산화막은 제거되고, 산화막이 제거되어 노출된 웨이퍼 영역에 회로가 새겨진다. ..
Semiconductor/반도체공정 2022. 4. 20. 20:40
DRAM Memory Organization - 2 : 성능 향상 전략

DRAM Memory System Organization 2022.03.27 - [Semiconductor/메모리반도체] - DRAM Memory Organization - 1 : 소개 이전 포스터에서 DRAM memory system의 구성에 대해서 알아 보았다. Fig 1.은 DRAM memory system을 요약한 것이다. 그림에서 보듯 DRAM system은 Channel-DIMM-Rank-Chip-Bank-Array의 순서로 hierarchically 구성된다. 이렇게 복잡한 계층 구조를 가지고 설계된 이유는 memory wall (CPU와 메인 메모리 간의 데이터 전송 병목에 의한 성능 향상 한계)를 극복하기 위해, DRAM 속 데이터를 병렬로 접근할 수 있도록 하기 위해서 이다. 오늘은 이..
Semiconductor/RAM 2022. 3. 31. 20:51
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