[반도체 소자] 반도체의 역사 1강_반도체 기초

 

이번 글의 내용은 성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과 신창환 교수님의 "반도 채 몰라도 들을 수 있는 반도체 소자 이야기" 강의를 정리 및 참조하였음을 먼저 밝힙니다.

 

 

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저번 포스트에서는 Moore's law(무어의 법칙)에 관한 내용을 소개하였습니다. 무어의 법칙에서는 24개월 마다 같은 면적에 들어가는 트랜지스터의 총 개수가 2배씩 늘어난다고 주장하였습니다. 트랜지스터가 늘어나면서 반도체의 기술도 빠르게 발전해 나가는 것을 알 수 있었습니다. 

 

 

이번 포스트에서는 반도체의 기초에 대하여 다루어 보려고 합니다.

 

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지난 포스트들에서는 반도체의 역사에 대하여 개괄적인 내용들을 다루었습니다.

 

하지만 정작 제일 중요한 내용인 ‘반도체란 무엇인가?’ 라는 질문에는 답을 하지 않았습니다. 당연한 얘기지만 반도체는 매번 언급하였듯이 일상생활에서 큰 역할을 차지하고 있습니다. 또한 우리나라의 주된 성장동력은 반도체 사업이라고 봐도 과언이 아닐 것입니다. 알다시피 대한민국은 광물이나 천연자원이 풍부한 나라가 아니라 수출을 기반으로 먹고 사는 나라이기 때문입니다.

 

 

그러면 본론으로 돌아와서 우리나라의 핵심이자 효자 수출상품 "반도체"는 무엇인지 생각을 해보죠!

 

주로 많은 일반인들은 이 질문에 대해 이렇게 대답하십니다. “반은 도체고, 반은 부도체 아닌가요?”라고 답을 하십니다.

 

 

이는 맞는 말이지만 조금 더 정량적으로 설명을 드리겠습니다. 그 기준으로 여기 나온 단어 ‘resistivity’를 사용하고자 합니다. ‘resistivity’를 정확하게 직역하자면 고유저항이라고 합니다.  ‘resistivity’ 는 어떤 재료가 가지는 저항의 정도를 나타내는 척도입니다. 주로 ρ라고 하는 기호를 쓰며 그 단위로는 Ω × cm 를 씁니다.

 

‘resistivity’의 값이 매우 작은 재료들은 도체, 컨덕터라고 합니다.그 ρ의 값은 대략 10^-5~10^-6 Ω × cm 입니다.

반대로 ‘resistivity’의 값이 매우 높은 재료들은 부도체, 인슐레이터(insulator) 라고 합니다.

‘resistivity’의 값 10^14~10^18 Ω × cm 수준까지 해당이 됩니다.

 

그렇다면 반도체는 과연 무엇일까요?

 

‘Resistivity’의 값이 중간 정도의 값을 가지는 재료를 이름 하여 반도체(semiconductor)라고 합니다.‘resistivity’의 값은 보통 10^-3~10^3 Ω × cm 내외의 값을 가집니다. 앞으로 관심을 가지고 봐야 할 재료는 실리콘(Si)이라는 반도체 재료입니다.

 

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긴 글 읽어주셔서 감사합니다.