요즘 삼성이 NAND 플래시 메모리로 세상을 휩쓸고, 친환경 LED가 뜨는 등  이런 저런  반도체소자가  뜨고 있다.. 라고 하지만 막상 ‘반도체’ 하면 뭔지 잘 모르죠.

 

오늘은 방학 맞은 기념으로 지난 일년 동안 배운 반도체를 간단하게 소개하고자 해요.

 

제목에 반도체가 뭐야? 라는 질문을 받는다면 대강 얼버무려서 할 수 있는 대답이 전기가 흐를 때도 있고 흐리지 않을 때도 있는 게 반도체 라고 대답할거 같은데요. ‘반’ 도체 라고..

 

이 말도 맞죠. 사실 순수한 반도체는 부도체예요. 전기가 흐르지 않는다는 것이죠. 이것을 doping이란 과정을 얼마나 하는가에 따라서 전기의 흐름을 통제할 수 있어요.

 

부도체 반도체 도체
전기가 아주 안 흐른다. 전기의 흐름을 통제 할 수 있다. 전기가 막 흐른다.

 

 

이런 차이가 생기는 이유는 각각의 결합 상태에 따라서 생겨요.

각각 이온결합 공유결합 금속결합 을 하고 있어요.

 

보통 반도체는 실리콘(Si) 나 게르마늄(Ge)로 만드는 대 이들은 최 외곽 전자가 4개래요. 각각 손이 4개씩 달려있어서 순수한 Si 나 Ge는 각각 손들을 붙잡아서 전기를 옮겨줄 Carrier인 전자 다 묶여 있는 편인데. 여기 불순물을 섞어서 4개 손 중에서, (이를테면) 1손을 불순물이 대신 잡아 버리는 것이죠.

 

그럼 손을 못 잡게 된 다른 손은 곳 Carrier가 되고 얘가 전기흐름을 옮겨 주는 이런식..

 

불순물로 붕소B, 알루미늄Al, 갈륨Ga, 인듐In을 섞으면 hole(전자의 빈자리)를 이용한 P형 반도체가 되고 불순물로 인P, 비소As, 안티모니Sb를 섞으면 남는 전자를 이용하는 n형 반도체가 된대요.

 

전자나 전자의 빈자리나 결국 그 놈이 놈이 아닌가? 싶지만 그 둘이 활약하는 전자의 궤도(?) 가 달라 둘이 특성이 달르대요. 그냥 그렇게 알죠

 

아무튼 그냥 반도체 덩어리 한 놈 가져다 두면 그냥 어정쩡하게 전기가 흐르는 일뿐 그다지 쓸모는 없어요 어디다 써요.

 

그런데 만약 n형 반도체 위에 p형 반도체를 붙인다고(자라나게 한다고) 생각해보죠.(epitaxial같은 방법으로 만든다.)

 

그렇게 n형과 p형이 붙어있으면 아주 특이한 상태가 발생해요.

전류가 p에서 n으로 흐르게  전압을 걸어주면 전류가 잘 흐르지만

n에서 p로 전류가 흐르게 전압을 걸면 전류가 거의 흐르지 않아요.

 

이건 큰 발견이죠!! 전기의 흐름에 일방통행을 만든 것이죠.

 

이걸 그대로 이용하면 Diode 라는 소자가 되요.

 

여기서 천재적인 사람들이 이런 특성을 연구해서 트랜지스터 라는 것을 만들었어요. 이건 3개의 다리가 있는데. 1개의 다리가 나머지 2개의 다리에서 전류가 흐르게 할건지 못 흐르게 할건지를 결정하는 스위치 역할을 해요.

 

사람이 손으로 스위치를 작동하지 않아도 스스로 뭔가를 켰다 끌 수 있는 소자가 만들어 진 것이죠.

여기서 또 천재적인 사람들이 위의 소자를 이용해서 Gate 라는 논리를 구현 시켰어요.

AND, OR (등등)이라는 논리가 있어요. 간단히 소개한다면.

 

AND

A B C
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1

1

 

OR

A B C
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1

1

 

이런 논리.

 

위에서 1이라고 표현된 것은 보통 +5V의 전압을 의미해요.

A,B에서 동시에 +5V가 입력되면 C로 +5V를 출력해주는 것이죠.

 

여기 AND 에 반전을 의미하는 NOT을 붙이면 NAND가 된요.

삼성 NAND 플래시 메모리 에서 나오는 NAND가 이 NAND 죠.

 

대략 컴퓨터가 0과 1밖에 모른다는 것을 익히 들어서 알고 계시죠?.(결국 전기가 있고 없고 임) 컴퓨터 연산을 바닥에 바닥까지 내려가면 결국 이런 Gate들의 집합이예요...

 

요즘 나오는 이른바 ‘칩’들은 이런 pn juction구조(혹은 그와 유사한 기능을 하는 구조)를 거의 마이크로 미터 정도로 작게 구현해서 다닥 다닥 붙여놓은 것이예요. 워낙 작다 보니 자외선을 쪼여서 세공하는 -photolithography- 기술을 써요.(반도체 구조는 전자 현미경으로 봅니다.  -_-...)

 

이게 반도체의 정체예요

기판 뜯어서 대충 다리가 좀 많고 플라스틱에 쌓여있으면 죄다 반도체인것이죠.

 

 

아 참 LED

LED가 뭔지 말을 안해줬지요.

 

여러분은 이제 반도체가 전자의 활동으로 인해서 작동 하는 것임을 이해했어요.

전자가 궤도(?)를 바꿀 때 그에 해당하는 에너지를 내보내는대요.

 

그러니까 에너지가 높은 곳에서 전자가 있다가 낮은 곳으로 가면 그만큼의 에너지를 내보내는데. 근대 그 에너지가 가시광선 영역에 있으면, 그게 빛으로 보이는 것이죠.(초큼 비스므리하게 레이저광선 내보내는 소자도 만듭니다.)

 

잘 보시면 코딱지 보다 작은 이상한게 필라멘트 대신에 있습니다.

 

덧으로 말하면 파란색 LED가 1990년대에 개발되어서(일본 슈지 나카무라 박사) (빨강 초록은 한참전에 이미 개발) 하얀색 LED가 개발되고 상용화된지 얼마 안된거예요(요즘 삼성이 관련 제품을 쏟아내니 갑자기 LED 붐이 부는것 같네요)

 

추가로 태양광 발전 패널도 반도체예요. 도핑을 잔뜩 하고 얇게 만들어서 태양 빛에 비추면 빛에서 에너지를 흡수한 전자가 날뛰는 것이죠.

 

위의 내용들은 가볍게 읽고 넘어가기 좋은 깊이로 작성하였습니다. 그냥 읽어서 반도체가 뭔가 하고 끄덕끄덕 하는 정도이니^_^

 

“사실은 저렇지 않아!!”라고 테클 걸진 마세요 ㅡ_ㅡ..

 

 

끄덕끄덕 하셨으면 댓글도 좀 달아주세요 -0-

태그 : 반도체
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  1. PC용 램 구별법

    Tracked from 당신과 나의 이야기 2009/12/27 12:44

    컴퓨터용 램 구별법에 대해 알어 봅니다. 램 종류/규격/용량/속도로 구분됩니다.(삼성램 기준) 램 뒤에 ECC / REG / LP사이즈 가 들어간 램은 ECC DDR SDRAM으로써, 서버나 워크스테이션에서 활용이 가능하고 ECC (Error Correction Code)기능을 가지고 있어 데이터의 고안정성을 실현하기위해 서버나 워크스테이션에서 쓰이는 ECC램입니다. 램 뒤에(B)자가 붙은것은 정품이 아닌 비짜램입니다. 1.72핀 EDO램 486및..

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가끔 들어올때 마다 영어 스팸광고가 3개 이상 붙어있네요

 

약팔이 보험팔이 ㅡㅡ

 

아주 영어댓글을 막는건 좋은거 같지 않아서 냅두고

 

필터링만 하는대 ㅡㅡ 점점 단어가 늘어가고 있어요

태그 : spam
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지하철에서 라디오 들을 수 있습니다.

 

DMB는 여기저기서 보니까 음 그렇군 싶지만..

 

우연히 라디오를 켜봤는대 라디오가 나오네요

 

라디오 듣다보면 재미있게도,

 

역 중간정도에서 전파 중계기가 바뀌는 시점에 라디오 볼륨이나 품질? 이 바뀌는게 느껴집니다

 

-_-;

 

역에따라서 라디오 중계기가 없는건지 고장난건지 안나오는 대도 있고요

 

이를테면 5호선 광나루역은 지나갈때마다 갑자기 라디오가 전채널에서 침묵하네요.

 

 

아무튼 라디오 생각보다 재밌습니다

 

MP3에 늘 저장된 음악듣기 지루하시면 라디오 한번 틀어보세요.

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후 ㅡㅡ... 이번에 후지필름 F200EXR 샀는데 불량품을 골라서 고생을 많이 했네요

 

하고 많은 것들 중에 하필 불량품을 골라서리 ㅡㅡ;;

 

것도 구입하고 한참뒤에 알아서 제품 교환까지 오랜 길을 걸었네요...

 

 

카메라를 사고 15일 전까지는 제품에 심각한 문제가 있으면 교환을 해줍니다.

(A/S센터에서 불량 판정 받아야 되죠.)

 

이번에 고생하면서 터득한 CCD 검사 하는법 알려드리겠습니다.

 

 

 

 

1. ISO 800 1600 정도에서 일부로 적당히 어두운 대서 찍어봅니다.

 

모니터에서 100% 사이즈로 사진을 확대하고 세로줄이 있는지 찾아봅니다

 

새로줄이란 다음과 같은겁니다.

 

 

하얀줄 쫙 간것 보이시죠?

 

특정한 색이 있는 간것은 쉽게 보입니다

 

 

 

2. 적당한 밝기에서 밝은색과 어두운색이 교차하는 것을 찍어봅니다

가운대 묘하게 눌린자국 있는것 보이시나요?

-_-;; 제것이 이래서 발견하는대 시간이 많이 걸렸습니다.

 

무시하고 살면 무시하고살수도 있겠지만..

한번 발견한 이상 사진마다 저 줄이 보입니다.

 

 

 

3. A4용지처럼 완전히 하얀것을 찍어봅니다.

생각지도 못한 CCD 이상이 있을 수 도 있습니다.

 

검은 점 2개 보이시죠? -_-;;

 

먼지일수도 있고 CCD 이상일 수도 있습니다만

컴팩트 카메라는 랜즈 교환따위안하니 먼지만 CCD에 들어가 있다고 해도 큰일입니다 ㅡㅡ

 

AS센터에서도 바로 처리안되고 시간좀 걸리는 문제죠..

 

아 뭐 무시하고 살면 무시하고 살 수 있습니다만..

 

카메라 비싸게 샀지 않습니까..

 

 

아 위의 사진들은 제가 AS 받으면서 찍은겁니다

CCD는 AS 받아도 깔끔하게 잘 안고쳐지네요

수리 난이도도 어려운걸로 나오고 시간도 많이 걸리네요 - 한1주일

정품사서 죄다 무상이었긴 했습니다만..

 

처음에 카메라 산뒤 정밀 검사를 하셔서 -_-..

이상이 있으면 바로바로 교환하세요

 

 

 

후 판매처에서 오랜시간 지난뒤였지만 그래도 교환을 해줘서 새카메라 가져왔네요

고마웠지요...

 

새카메라 받아서 찍어보니 잘나오네요

 

하필 내가 가져온게 불량이었다니 ㅡㅡ...

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얼마전에 레지던트 이블2 를 봤다.

 

사실 나는 레지던트 이블 시리즈를 다 본 줄 알았는대

 

알고보니 내가 2편 본걸로 기억한게 1편마지막에서 2편 예고 한거 보고 봤다고 기억했던것이었다 -_-...

 

아무튼.. 영화에 나오는 설명을 빌리지면

 

"21세기 초, 엄브렐라 사는 미국 최대 기업으로 성장하고 있있다 90%의 가정에서 그 회사의 제품을 사용했고 정계와 재계에서도 회사는 막강한 영향력을 과시했다 공적으로는 컴퓨터와 의료기기 의약품을 생산하는 세계적인 회사를 표방했다."

 

그런 회사다. 전세계 어디에서나 세계인에게 음료를 파는 Cocacola Company 와 같은 친숙한 회사인거다 -_-...

 

모두들 영화내용은 다 알고있겠지만 대충 설명한다면 Umbrella사가 Dr. Ashaford가 자신의 딸의 다리를 치료하려고 만들걸 가지고 장난치다가 T-Virus라는 무시무시한 놈을 퍼뜨리는 바람에 사람들이 좀비로 변하게 세계가 막장이 되는 이야기다 -_-//

 

영화 내용과는 별상관 없지만  요즘 취업 준비하시는 분들이 주변에 많아서 갑자기 이상한게 눈에 들어온다.

 

바로 Umbrella 사의 사원정책이다 -_-..

 

                                      - Umbrella사의 Logo -

 

영화 2편에서 보면 회사에서 엄청나게 투자한 라쿤CIty에서 T-Virus가 유출되는 사고가 난다. 이떄 회사는 신속하게 고급사원들을 긴급 대피시키는대

 

 

Level 6의 고급사원들은 프로그램에 따라 HIGH PRIORITY EXTRACTION 을 시행하여 위험지역으로 부터 신속하게 구출했다. (고급사원에대한 대우가 좋다. 단순히 통보하는게 아니라 요원이 와서 모셔간다.)

 

물론 그동안 친절하게 라쿤City의 주민들에게는 설명 한마디 없다가 나중에 좀비가 난리 쳐서 뉴스에 뜰때쯤 살짝 대피하라고 통보한다.

 

그 사이에 라쿤City를 감싸는 방벽을 만들고  쪼그만한 통로로 한명한명 바이러스 검사해서 통과시키다가 바이러스가 대기자중 발병하자마다 문을 폐쇄하고 위협사격을 해서 주민들을 도시 안쪽으로 밀어버린다.(나쁜놈들 -_-..)

 

Umbrella 사가 0.01%의 양심은 있었던지 주민들을 안으로 보내버렸더라도 요원들을 투입해서 지역경찰과 협력해서 좀비들 진압작전을 펴는대

 

 

엄청난 쪽수와 빠른 바이러스 전파속도로 진압작전은 실패하게 된다.

 

그런데 여기서 말이다.

 

고급사원들은 요원들을 보내서 긴급 대피시키는 정도의 성의를 보이지만

 

하급사원(전투요원)들은 그 지역을 지나가던 헬기도

 

 

 

잠깐 구출하러 온다던가 하다못해 잠시 기다려서 헬기를 탈 수 있게 해준다거나 하는 성의 따위 없이 그냥 버리고 가버린다.

 

우릴 못보았을까 하면서 묻는 통료에게 차디찬 한마디가 비수처럼 꼿힌다.

 

 

"We are just been expended" 라니 -_-..

저 장면 전에 우리는 소모품이라고 말하는 장면이 있긴했지만

정말로 조금의 희망의 여지도 없이 버려져 버렸다.

 

보통 아메리키들의 영화에서는 "절때 전우를 뒤에 두고 오지 않는다" 던지, "사지에 빠진 동료를 구하러 돌아간다" 라거나 한 이야기들이 많은 것에 비해 그냥 버려져 버렸다.

 

옷에 보면 Umbrella의 Logo가 선명하게 보인다. 사원을 그냥 버린거다. 애초에 밀어넣은것도 Umbrella인대 말이다.

 

후.. -_-//

 

문득 깨닫는게 현실에서도 취직을 한다고 그냥 막들어가는게 아니라

그래도 좀 어느정도 고급(대체해버리기에 좀 까다로운 능력을 갖춘 사람)이 되어야 겠다는 생각이 든다.

기껏 취직했는대 희소가치가 낮아서(남들 다 할줄 아는것만 할줄알아서)

좀 다니다가 월급 올려줄때 쯤 짤리면 마음아프지 않는가..

 

할 수 있을때 열심히 배워야지. -_)/

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