반도체란 무엇인가? (반도체의 정의, 반도체의 역사, 반도체의 재료)

 

반도체란(Semiconductor) ?

 

- 도체    : 전기나 열이 잘 흐르는 물질

- 부도체 : 전기나 열이 잘 흐르지 않는 물질  

- 반도체 : 도체와 부도체 중간 영역의 물질(물체) Semi + Conductor.

              즉, 특정한 조건에서만 전기가 흐르는 물질

              → 순수한 반도체는 전기가 흐르지 않습니다.

              → 불순물을 주입하거나 빛이나 열을 가하면 전기가 흐르게 됩니다.

              → 이러한 특징 덕분에 필요에 따라 반도체의 성질을 결정할 수 있습니다.

              → 오늘날 대부분의 전자 기기의 핵심 부품입니다.

 

 

 

반도체의 불순물

 

- 반도체에 넣는 불순물은 인(P), 붕소(B)가 있습니다.

- 순수 반도체인 규소(si)에 각각 3가, 5가에 해당하는 인과 붕소를 넣어 전압을 인가하면 전류가 흐르게 됩니다.

- 또한 넣는 불순물(P, B)의 종류에 따라 반도체의 성질(type)이 결정됩니다.

- 인을 넣어주면 p형 반도체, 붕소를 넣어주면 n형 반도체가 만들어지게 됩니다.

 

 

 

최초의 반도체

 

- 트랜지스터

→ 최초의 반도체는 트랜지스터로, 전자의 증폭과 스위칭(신호에 따라 0, 1을 구분) 역할을 합니다.

→ 진공관을 이용한 통신방법의 통화 단절 현상을 줄일 방법을 생각해 내다 만들어지게 된 것이 트랜지스터입니다.

 

트랜지스터

 

 

 

IC 집적회로

 

- 집적회로란 트랜지스터나 저항 등과 같은 많은 소자를 하나의 chip 안에 넣은 것으로,

- IC 집적회로가 개발되면서 오늘날의 반도체가 만들어졌습니다.

- 반도체 하면 떠오르는 삼성, tsmc 등의 기업들은 chip을 더 작게 만들기 위해 개발하고 있습니다. 

 

 

 

반도체는 무엇으로 만들어질까?

 

- 규소(실리콘)

  → 규소에 어떠한 불순물을 넣어 전기가 흘렀다 안 흘렀다 컨트롤할 수 있게 만듭니다.

      (미국의 유명한 IT 단지인 실리콘 밸리도 여기서 유래 되었다고 합니다.)

  → 이렇게 전기를 껐다 켰다 하는 이유는 전자기기에서 사용하는 이진법에 따라 0, 1 로 만들 수 있기 때문입니다.

- 실리콘을 원통 모양으로 가공하여 얇게 자르고 자른 원판을 chip 모양으로 다듬는 과정을 거쳐 반도체가 만들어 집니다.