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Semiconductor/반도체 이야기222

패키징의 시작, 웨이퍼 (Wafer) 패키징의 시작, 웨이퍼 (Wafer) 웨이퍼란, 반도체소자 제조의 재료이며 반도체의 재료가 되고 반도체의 토대가 되는 얇은 원판을 말한다. 보통, 실리콘 반도체의 소재의 종류 결정을 원주상에 성장시킨 주괴를 얇게 깎아낸 원모양의 판이며, 높은 순도로 정제하여 결정을 만든 후에 얇게 잘라내야 한다. 웨이퍼의 크기는 50mm에서 300mm까지 다양하다. 구경이 클수록 웨이퍼 1장에서 집적회로 칩을 많이 생산할 수 있기에 점점 구경이 커졌다. 두께 약 200㎛, 직경 50~100㎜. 이 판을 가공하여 다수의 반도체 디바이스를 절단한다. 즉, 실리콘으로 만들어 조립 후 검사가 끝나면 개별 칩으로 잘려 반도체 기능을 한다. 직경 300mm 실리콘 웨이퍼는 2000년부터 생산량이 증가했고 2004년에는 실리콘 웨이.. 2015. 2. 4.
불순물 반도체 (extrinsic semiconductor) 불순물 반도체 (extrinsic semiconductor) 반도체의 한 종류인 불순물 반도체는, 외인성 혹은 비고유 반도체라고도 한다. 순수한 진성 반도체에 불순물인 도펀트 등을 도피한 것을 가리킨다. 예를 들어, 진성 반도체 결정에 불순물인 3가 또는 5가 원소를 첨가하면 도전성이 향상되는데, 그러면 진성 반도체의 결정 구조에 변화가 생긴다. 즉, 전자가 1개 부족해지거나 남게 된다. 이때 전자가 남는 반도체를 앞의 사전에서 다룬 N형 반도체라 하고, 전자가 부족한 반도체를 P형 반도체라 한다. 다시 말해서, 반도체의 한 종류인 규소를 보면, 비소와 인은 N형 반도체, 불소는 P형 반도체가 된다. 그래서 N형과 P형 반도체 모두 불순물 반도체가 된다. 사진 출처 : 최신자동차공학시리즈3 (http:/.. 2015. 1. 27.
진성 반도체 (intrinsic semiconductor) 진성 반도체 (intrinsic semiconductor) 4개의 가전자를 공유ㆍ결합하는 반도체를 말한다. 여기서 가전자는 Ge(게르마늄) 혹은 Si(실리콘과 같은 결정이다. 다시 말해, 불순물 원자나 결정 결함을 포함하지 않은 순수한 반도체를 뜻한다. 진성 반도체는 전기를 옮겨 주는 반송자(Carrier)가 없으므로 부도체의 성질이 있다. 진성 반도체의 특성으로는 진성 캐리어 농도(intrinsic carrier concentration), 진성 페르미 준위(intrinsic Fermi Level), 캐리어 이동도 등이 있다. Ge(게르마늄)의 가전자는 공유 결합 전자로 되며, 일부가 떨어져 나와 자유 전자가 된다. 공유 전자가 빠진 부분은 전자 1개가 부족하게 되는데, 이 부분을 정공(正孔)이라고 한.. 2015. 1. 21.
반도체와 전자공학의 역사, 두 번째 최초의 다이오드 드디어 1900년대가 시작되면서, 1904년에 존 플레밍(John Ambrose Fleming, 1849-1945)에 의해 최초의 다이오드(전극 두 개 곧 원통과 필라멘트를 갖고 있으므로 이극진공관(二極眞空管), 즉 다이오드(diode)라고 부르게 되었습니다)가 개발되었습니다. 아래 왼쪽 사진에서 보면, 이극진공관의 모습이 보입니다. 다리가 3개인 이유는 음극을 가열해 열전자(熱電子)가 방출되도록 히터를 부착했기 때문입니다. 이것은 무선통신 신호를 검출(檢出)하기 위한 정류기의 부품으로 사용되기 시작하면서 전자공학의 불씨를 붙였습니다. 사진 출처 : Gregory F. Maxwell at Wikipedia.org 그로부터 2년 후, 미국인 발명가 리 드 포레스트(Lee de Forest,.. 2015. 1. 14.
N형 반도체 (N-type semiconductor) N형 반도체 (N-type semiconductor) 4가의 진성반도체 중 5가 원소의 전자(불순물)를 미량 혼입한 과잉전자를 갖는 반도체를 말한다. 즉, 4가 원소의 진성반도체인 Ge(게르마늄), Si(실리콘)에, 미량의 5가 원소인 P(인), As(비소), Sb(안티몬) 등의 불순물을 첨가(도핑)해서 만들어진 반도체를 말한다. 공유 결합 후에는 여분의 전자가 생기게 된다. 결정 속의 자유전자 때문에 도전율이 크게 된다는 성질이 있고, 진성반도체 속에 미량 혼합해서 N형 반도체로 한 불순물을 ‘도너(donor)’라고 일컫는다. 진성반도체 속 미량의 불순물(5가나 3가)을 첨가해 물질의 전류를 더 잘 흐르게 만든 반도체를 ‘불순물 반도체’라고 한다. 사진 출처 : 도해 기계용어사전 (http://goo... 2015. 1. 14.
P형 반도체 (P-type semiconductor) P형 반도체 (P-type semiconductor) Si(실리콘), Ge(게르마늄) 등의 결정 중 붕소, Ga(갈륨), In(인듐) 같은 원자가가 3가인 원소를 정당히 가한 불순물 반도체의 일종을 말한다. 다시 말해, Si이나 Ge에 극미량의 Al, Ga, In 등을 넣으면, 원자가가 4가인 Si나 Ge보다 전자가가 1개 부족해지는데, 이것을 정공(hole)이라 한다. 정공이 ⊕의 전자와 같이 작용해 전류를 하게 되면 이것을 P형 반도체라고 한다. 사진 출처 : 물리용어사전 (http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=2888) 사진 출처 : 전자용어사전 (http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=2628926) 2015. 1. 7.

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