반도체에 대하여
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- 목차
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1. 반도체란 무엇인가
2. 반도체의 특성
3. 반도체의 구성
4. 반도체의 종류
5. 반도체의 재료
6. 반도체의 결정구조
7. Direct반도체와 Indirect반도체
8. 반도체 이야기
- 본문내용
-
반도체란 무엇인가
전기가 반쯤 통하는 성질, 전기를 잘 통하지 않게 하는 이와 같은 것들을 부도체 또는 절연체 전기를 잘 통하게 하는 양도체. 간단히 도체라고 부른다.
그런데 이 세상에는 제작자의 의도에 의해 도체도 될 수 있고, 부도체도 될 수 있는 성질을 가진 것이 있는데 이것을 반도체라고 부른다.
반도체는 원하는 대로 저항의 크기를 조절하거나 빛을 내는 등 특별한 성능을 가질 수 있어, 전자 산업 발전의 핵심 역할을 하고 있다.
우리 주위의 모든 전자제품에는 반도체로 만든 조그마한 부품들이 들어 있으므로 우리는 반도체라는 물건에 둘러싸여 사는 셈이다.
반도체를 마법의 돌, 전자 산업의 꽃, 산업의 쌀, 20세기 최대의 발명품등으로 부르는 것은 당연한 일이기도 하다.
반도체의 특성은
반도체는 독특한 몇 가지 특징을 가지고 있다.
1) 쇠붙이는 가열하면 저항이 커지지만 반도체는 반대로 작아진다.
2) 반도체에 섞여 있는 불순물의 양에 따라 저항을 매우 커지게도 할수 있다.
3) 교류전기를 직류전기로 바꾸는 정류작용을 할 수도 있다.
4) 반도체가 빛을 받으면 저항이 작아지거나 전기를 일으키는데 이를 광전효과라 한다.
5) 어떤 반도체는 전류를 흘리면 빛을 내기도 한다.
반도체의 구성
반도체 물질에서 전기를 나르는 물질에는 전자와 홀(Hole:구멍. 즉 전자가 빠진 자리라는 뜻)이라는 것도 있다. 전자는 마이너스(Negative)전기를 가지고 있다. 전자가 많은 반도체를 N타입 반도체라 하고 홀이 많은 반도체를 P타입 반도체라고 한다.
N타입이나 P타입 반도체는 반도체에 첨가하는 불순물의 종류에 따라 마음대로 만들수 있고, 그 불순물의 양에 따라 전자나 홀의 개수도 조절할 수 있다. 반도체는 여러 가지 특징을 가지고 있으므로 이것들을 이용하여 특별한 성능을 가진 부품을 만들 수 있다.
반도체의 종류
반도체 종류에는 다이오드, 트랜지스터, IC(Integrated Circuit: 직접회로)등 여러 가지가 있는데 전자제품을 만드는 기본 요소가 된다고 해서 보통 반도체 소자라고 부른다.
다이오드(Diode)는 가장 간단한 반도체 소자로 P-N접합으로 되어있고 교류를 직류로 바꾼다거나 전파에서 소리를 끄집어내는 검파 작용을 한다.
트랜지스터는 P-N-P 또는 N-P-N 식이 있다. 작은 신호를 크게 하는 증폭작용이라는 아주 중요한 일을 한다.
집적회로는 사진기술과 밀접히 연관---개인용 컴퓨터나 핸드폰처럼 제품을 소형으로 만들 수 있는 것은 바로 집적화 기술 덕분이다.
트랜지스터나 다이오드를 개별소자라고 부르는 것에 비해 소자들을 모은 반도체를 집적회로라고 한다. 집적회로는 플래너(Planar) 기술이 개발된 이래 눈부시게 발전하였다. 플래너 기술이란 웨이퍼라고 하는 평평한 반도체판 표면에 트랜지스터 등의 소자를 새겨 넣는 것을 말한다.
이 집적회로 기술에는 사진기술이 밀접하게 연관되어 있다. 인화지에 해당하는 웨이퍼 위에 필름 역할을 하는 마스크를 놓고 빛 대신 자외선을 쬐어 아주 정밀하고 복잡한 회로를 새겨 넣는 것이다. 집적회로의 중요한 역할을 정보의 저장 또는 기억(Memory)과 연산(여러 가지 조건에 의한 계산)이다. 기억용량이 핵심인 메모리 IC에는 램(RAM)과 롬(ROM)이 있다.
집적회로의 연산 작용을 가장 잘 발휘하는 것이 마이크로프로세서(Micro Processor)인데, 컴퓨터의 두뇌인 중앙 처리장치(CPU: Central Proxessing Unit)에 사용된다.
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