본문 바로가기

Semiconductor/반도체 이야기222

반도체, 센서의 동작 원리 ‘반도체, 우리의 감각을 확장해주는 센서’에 이어 이번에는 센서의 동작원리에 대해서 설명해 보도록 하겠습니다. 1970년대에 자동차 에어백이 개발되어 인명의 피해를 줄일 수 있게 되었습니다. 그 당시에는 차량의 충격을 감지하는 센서에 ‘피에조-전기 소자’를 이용했는데, 이 세라믹 소재의 센서는 압력을 받으면 전기신호가 발생하여 ‘압전(壓電) 소자’라고도 불렸습니다. 사진 출처 : www.ceramtec.kr 그 후 반도체 마이크로 가공 기술이 발전함에 따라 1990년대 말에는 100분의 1mm 두께의 실리콘을 가공해서 마이크로 부품을 만들 수 있게 되었고, 이를 이용해서 전기신호를 만들어 내는 ‘MEMS 디바이스’가 출현했습니다. 그중 하나가 ‘가속도 센서’이지요. 가속도 센서는 가속도, 진동, 충격 등.. 2014. 12. 10.
반도체의 띠구조 반도체란 절대 영도에서 가장 위의 원자가띠가 완전히 차 있는 고체이다. 다르게 말하자면, 전자의 페르미 에너지가 금지된 띠틈에 있는 것을 말한다. (절대 영도에서 전자 상태가 어느 수준까지만 차 있게 되는데, 이를 페르미 에너지라고 한다.) 실온에서는 전자 분포가 조금 흐트러지는 현상이 발생한다. 물론 조금이긴 하지만, 무시할 수 없는 만큼의 전자가 에너지 띠간격을 넘어서 전도띠로 간다. 전도띠로 갈만큼 충분한 에너지를 가지고 있는 전자는 이웃하고 있는 원자와의 공유결합을 끊고, 자유롭게 이동할 수 있는 상태가 돼서 전하를 전도시킨다. 이렇게 전자가 뛰쳐나온 공유결합은 전자가 부족해지게 된다.(또는 자유롭게 이동할 수 있는 양공이 생겼다고도 볼 수 있다. 양공은 사실 그 자체가 움직이는 것은 아니지만, .. 2014. 12. 10.
인쇄 회로 기판 PCB 전자공학에서, 인쇄 회로 기판(印刷回路基板) 혹은, PCB(printed circuit board))는, 기계적 지원에 사용되고 동기판에서 비전도 ‘기판’으로 습식 식각한 전도선이나, 신호 선을 사용하여 전기적으로 전자 부품을 연결한다. 대체 명칭으로 ‘인쇄 와이어 본딩(PWB)’와, ‘식각 와이어 본딩’이라고 불린다. 전자 부품이 부착된 보드는 ‘인쇄 회로 조립(PCA)’이라고도 불리며, ‘인쇄 회로 기판 조립(PCBA)’이라고도 알려져 있다. 인쇄회로기판은 튼튼하고 저렴하며 높은 신뢰성을 지닐 수 있다. 많은 배치 노력이 필요하고 전선 연결이나 접점간 구성보다 초기비용이 비싸지만, 훨씬 저렴하고 빠르며 높은 생산성을 유지한다. >> 위키백과 전문보기>> 사진 전문보기 Posted by Mr.반 2014. 12. 3.
반도체 패키지용 PCB 일반적으로 웨이퍼에서 분리된 반도체 칩은 일종의 포장 작업을 한다. 외부의 물리적인 충격으로부터 칩을 보호하고 실장될 기판과의 집적도 차이를 완화시켜 실장 편의성을 높이기 위해서다. 이것을 패키징(Packaging)이라고 한다. 이러한 패키징 과정에서 사용되는 일종의 보조기판이 반도체 패키지용 PCB다. >> 한국경제신문 경제용어사전 전문보기 Posted by Mr.반 2014. 11. 25.
건 효과 (Gunn effect) 반도체에 흐르는 전류의 고주파 진동. 이 효과는 마이크로파 발생장치인 건다이오드에 이용된다. 1960년대초 J.B. 건이 최초로 발견한 이래 몇 가지 물질에서만 발견되어왔다. 물질이 비화갈륨(GaAs)이나 황화카드뮴같이 건 효과를 나타내면 전자는 유동성이 다른 2가지 상태에 있을 수 있다. 유동성이 큰 상태의 전자는 낮은 상태의 전자보다 고체 내부를 더 쉽게 움직인다. 전압이 없는 상태에서 대부분의 전자는 유동성이 큰 상태이지만, 전압을 가하면 모든 전자는 보통의 도체 내부와 같이 움직이기 시작한다. 이 움직임이 전류로 되고, 더 큰 전압을 가하면 전자의 운동이 증가되어 더 큰 전류가 흐른다. 그러나 건 효과가 나타나는 물질에 큰 전압을 걸어주면 일부 전자가 유동성이 낮은 상태로 바뀌어 천천히 움직이고,.. 2014. 11. 19.
적층성장 (epitaxy) 어떤 물질이 다른 단결정 물질의 표면 위에 얇은 막으로 쌓여 달라붙는 현상. 이 과정은 두 물질 사이의 화학반응에 의해 생기는 것이 아니고 적층성장층의 결정구조는 이 층을 만드는 단결정 표면의 결정구조에 의해서 조절된다. 고속 트랜지스터와 집적회로 같은 몇몇 고체상 전자장치는 전기전도도가 다른 반도체 웨이퍼 위에 다른 반도체의 적층성장층을 형성시켜 만든다(→ 색인 : 반도체 소자, 화학증착). 적층성장층을 만드는 기술 가운데 하나는 반도체 단결정(보통 규소나 게르마늄)의 깨끗한 표면을 한 종의 반도체 성분과 도펀트나 도핑원소(주로 갈륨 또는 비소)를 혼합해 증기로 만든 다음 이 증기에 노출시키는 것이다. 증기는 표면 위에서 응축된 다음 분해되어 규칙적인 결정층을 만든다. 이 표면에는 주성분 원소들로 이루.. 2014. 11. 12.