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반도체이야기27

MOSFET, 첫 번째 반도체 이야기 FET(전계효과 트랜지스터) 지난번에는 pnp접합(또는 npn접합)을 통해 BJT(바이폴러 접합트랜지스터)가 만들어지는 원리를 살펴보았습니다. 하지만 역시 BJT는 이해하기가 다소 어려웠지요. 오늘날, 눈부시게 발달한 디지털 문명의 주인공인 마이크로프로세서와 메모리 등에 주로 사용되는 핵심 부품으로서의 또 다른 트랜지스터가 소개될 것인데, 지난 호의 BJT에 비해 그리 어렵지 않으니 긴장을 푸시기 바랍니다. 이번에는 FET(전계효과 트랜지스터)를 살펴보려고 합니다. 지난 호의 BJT와 동작원리가 전혀 다르지요. BJT(바이폴러 접합트랜지스터)에서는 이름에서 알 수 있듯, 전자와 정공이 모두 사용되는 쌍극성(바이폴러) 트랜지스터이지만, FET는 전자와 정공 중 하나의 캐리어만 사용하는 단극성 트랜지스터로써.. 2015. 8. 12.
반도체, 흙 퍼서 장사하나 - 두 번째 이야기 자, 그럼 지난 호에 이어 흙을 퍼서 어떻게 장사하는지 들여다볼까요? 원재료인 모래(규사)는 고온 정제과정을 거쳐 규소라는 물질로 추출하게 됩니다. 원재료에 함유되어 있던 철, 니켈, 코발트 등 불순물을 제거하여 고순도의 규소로 정제하는 방법은 몇 가지 있습니다만, 예전에 주로 사용하던 방법을 간단히 설명하겠습니다. 어렸을 적에 얼음과자(일명 쭈쭈바)를 먹다 보면 처음에는 참 달고 맛있다가 마지막에 남은 얼음은 맹물처럼 싱겁고 향도 안 나서 버리곤 했었습니다. 왜 그런 걸까요? 그 비밀은, 설탕과 향료가 얼음과 물에 녹아 들어갈 수 있는 양이 다르기 때문입니다. (전문적인 용어로 ‘용해도가 다르다’고 합니다.) 일반적으로 설탕은 얼음보다 물에 훨씬 많이 녹아 들어갈 수 있습니다. 얼음과자를 막 만들 때에.. 2015. 4. 27.
반도체, 흙 퍼서 장사하나 - 첫 번째 이야기 우리는 그동안 전자공학과 반도체의 역사에 대해서 살펴보았고, 반도체가 무엇인지 그 성질에 대해서 공부했으며, 양자역학을 이용한 띠이론(band theory)에 대해서까지 짚어보았습니다. 이 띠이론은 앞으로 반도체 특성을 설명할 때 단골로 등장할 것이므로 잘 이해를 하는 것이 좋겠고, 이해가 잘되지 않는다면 3월호를 다시 정독하면 도움이 되리라 생각합니다. 전기를 잘 흐르게 하는 도체, 잘 흐르지 못하게 하는 부도체, 때에 따라서 전기를 흐르도록 또는 흐르지 않도록 할 수 있는 반도체를 띠이론으로 설명할 수 있습니다. 도체의 경우에는 가전자대(전자가 채워져 있는 띠)와 전도대(비어있는 띠)가 겹쳐 있어서 많은 수의 전자가 띠사이를 쉽게 이동할 수 있으므로 큰 전류를 흐르게 합니다. 반도체와 부도체는 띠구조.. 2015. 4. 20.
반도체, 우리의 감각을 확장해주는 센서 길을 가던 사람에게 반도체가 무엇이냐고 물어보면 많은 분이 메모리나 CPU나 그래픽 프로세서에 관해서 이야기하지요. 그런데 이러한 디지털 신호를 처리하는 반도체 말고도 열, 빛, 온도, 압력, 소리, 동작 감지, 유량, 자기력, 단맛의 정도, 가스 농도 같은 신호의 물리적인 양을 감지하거나 변화를 감지할 수 있는 반도체들도 존재합니다. 이렇듯 특수한 기능을 가지고 있는 반도체 소자를 우리는 ‘센서’라고 부릅니다. 예전부터 열과 연기를 감지하는 화재 감지기, 빛을 감지하여 주변이 어두워지면 자동으로 켜지고 밝아지면 꺼지는 가로등, 사람을 감지해서 자동으로 문을 열어주거나 현관의 전등을 켜고 꺼주는 자동 점멸등을 주변에서 쉽게 볼 수 있었고, 병원에 가면 혈압을 측정하는 혈압계, 혈당을 측정하는 측정기, 심.. 2014. 9. 15.
우리 주위에 성큼 다가온 최신 기술들 - 2편 이제는 물건들을 계산할 시간이다. 온리코인이라는 회사는 ‘코인’이라는 디지털 신용카드를 만들었다. 크기는 일반 신용카드와 비슷하지만, 하나의 디지털 카드로 여러 장의 신용카드를 통합한 것이다. 즉, 여러 장의 신용카드를 가지고 다닐 필요 없이 하나의 디지털 신용카드가 이를 대신할 수 있다는 것이다. 이 디지털 신용카드는 등록해 놓은 여러 가지 카드 중에 원하는 것 하나를 선택해 결제할 수 있는데, 일반 레스토랑이나 매장에 있는 기존 플라스틱 신용카드 리더기를 사용해도 된다. 물론 이보다 더 발전한 기술도 있다. 2013년 핀란드에 있는 UNIGUL이라는 회사가 만든 ‘얼굴 인식 결제 기술’이다. 계산대 카메라 앞에 결제하려는 고객이 서 있으면 그 사람의 얼굴을 인식해 구매 금액을 결제하기 때문에 지갑을 .. 2014. 9. 1.
우리 주위에 성큼 다가온 최신 기술들 - 1편 공상과학영화나 만화 혹은 뉴스에서나 볼 수 있었던 최신 기술들을 보며, 정말 우리 생활에서 실제로 이용한다면 얼마나 편리하고 좋을까 하고 상상해본 적이 있을 것이다. 그리고 우리는 아직 그런 기술들은 우리 생활과는 밀접하지 않다고 생각한다. 그런데 어느새 그런 최신 기술들이 우리도 모르는 사이에 바로 곁으로 성큼 다가와 있었음을 알고 있는지. 이번에는 이러한 기술들에 대해 잠시 살펴보도록 하겠다. 일상생활 속으로 들어온 ‘스마트’ 먼저, 우리들의 집에 어떤 최신 기술들이 적용되고 있는지 살펴보자. 알아서 청소를 해주는 로봇청소기는 이제 더는 새로울 것이 없다. 2012년 네덜란드 필립스에서는 ‘스마트 전구’를 출시했다. 스마트 전구는 지금까지 사용해 오던 일반 전구와는 달리, 스마트폰에 전용 앱을 설치해.. 2014. 8. 25.