vjt
mosfet가 현재 디지털 로직에 가장 많이 사용
=> 1. 재료에 의한 물리적 특성(전류, 전압 특성)
=> 2. 공정(Ch.3) 어떻게 만드느냐
=> 3. 소자(Ch.4)
Gate length 4나노 정도 원자 10개
나노를 줄이는 이유(트랜지스터를 좁은 공간많이 박아넣는 이유)
1. 리퀴즈 커런트(stanby current, 대기전류)를 줄일 수 있다. 결손 방지?
2. 동작 전압을 낮출 수 있다.
3. 크기 줄일 수 있음
혁명적인 구조
ch.1 반도체가 무엇인가
에너지밴드 개념(현대물리학 지식), 캐리어 개념(전송자, 전자와 정공) + 도핑
ch.2 전자와 정공이 어떻게 이동하는가(전도 현상)
드리프트(전류가 인가되었을 때 반응, 방향)
전자와 정공의 확산
전자와 정공의 생성과 합치기
(feat.전자장1 가우스법칙)
ch.3 공정
시간 남으면 설명, 아니면 비디오로 때움
ch.4 PN접합
Part1. PN접합 다이오드(순방향 바이어스, 역방향 바이어스 등등)
Part2. (마지막에 설명)PN접합 다이오드 응용(포토 다이오드, LED, 솔라델)
Part3. 금속과 반도체 간의 접합(저항 역할을 하는 접합, 다이오드 역할을 하는 접합)
(ch.4까지만)
ch.5 MOS capacitor 구조
시간 남으면 설명
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Ev 정공이 노는 공간 배리어스 밴드?
Ec 전자가 노는 공간, 컨덕션 밴드
전자의 농도, 정공의 농도 ( 단위 공간의 전자,정공의 개수)
1.3 결정학에서 면과 방향을 나타내는 것 살펴봄
물질을 전기적 특성 자기적 특성에 따라 분류 가능
전기적 특성으로 나눈다면?
도체, 부도체(insulator)
그럼 반도체는? 도체와 부도체 중간의 전기 정도도를 가진 물질
도전율(conductivity)과 저항율(resistivity)은 반대
반도체는 결정질이다?
주기율표는 최외각전자에 의해 결정
하나의 원소를 이루어진 반도체를 엘리멘탈(원소) 반도체
실리콘이 거의 90%
모래 ~= 실리콘
2개이상 원소로 이루어진 컴바운드(화합물) 반도체
원소 반도체보다 전기적 특성이 뛰어남
더 좋은 물리적 특성 많암
2원소 반도체 alloy 반도체?
2원소 합금, 3원소 합금...
액체와 기체로 집적회로 못 만듬
고체로 만들어야하는데.. 어떻게 만들까
결정의 형태
1. Crystalline, 결정질(ex 수정)
2. 비정질(ex 유리)
3. Poly, 작은 결정질 덩어리들이 무질서하게 있는 거(내부적으로는 결정질)
그럼 결정질부터 알아보자 by 결정학
1.2 crystal structure
3차원적 구조 면과 방향 살펴보자
면과 방향에 따라 전도특성이 다르기 때문
Unit cell: 공간 상에서 빈공간 없이 채워넣을 수 있는 형태(반복적인 형태), 체적
Lattice: 결정에서 원자가 정열되있는 것? 격자?
Primitive cell: 최소한의 unit cell
Basis vector: 기준점에서 임의의 위치에 놓을 수 있는데 이때의 벡터
그림 식으로 unit cell에 원자 하나다 그럼 primitive
3차원적으로 생각해보면...
빈공간을 채울 수 있는 체적은 14가지(가장 간단한거 정육면체)(직육면체)(육각기둥)
1. simple cubic은 unit cell 인 동시에 primitive cell이다
전체 원자 개수 1개
가장 가까이 있는 원자 중요한 이유, 결합하잖아 그럼 중요하지
하나에 가장 가까이 있는 원자 6개
2. body centered cubic
전체 원자 개수 2개
하나에 가장 가까이 있는 원자 8개
(세기 어려우면...)
3. Face centered cubic
전체 원자 개수 4개
하나에 가장 가까이 있는 원자 12개
(세기 어려우면 점이 몇개의 면을 공유하고 있느냐?)
Packing fraction: 전체 체적 중에서 각 구가 차지하는 면적
Volume density: 단위체적당 몇개가 있느냐
A 옴스트롱? 외우기
CGS 쓰기(cm, g, sec로 변환하기)
입실론 제로 외우기 8.85 *10^(-14)?
결정학 잠깐 알아봤는데
그럼 반도체를 한번 보자
fcc구조 구조 중
가장 작은 체적을 유지하면서 원자를 많이 넣을 수 있게끔 했을 때
다이아몬드 결정(침입된 원자가 같은 종류)
징크블렌드 결정(다른 종류 원자(검은색으로 표현), 다이아몬드 결정구조와 유사)
GaAS 둘이 위치 바꿔도 됨(그림에서)
4면체, 하나의 원자에 4개의 원자가 결합하는 형태를 보여줌
가장 인접하는 원자 4개
실리콘 같은 경우 고체를 형성할 때(공유결합 커버넌트 결합)
인접하는 4개의 실리콘과 결합
- 다르게 얘기하면 원자가 1/4 위치에 침입되있는 구조라고 봐도 됨
- fcc에 fcc가 1/4,1/4,1/4 끼어져 있는 구조(이것때문에 GaAs 바껴도 되는거임)
0,1 이라고 바꾸기 그림(위에서 본 각 원자의 높이)
가장 인접한 원자 4개?
가장가까운 원자 2개
다음 가까운 원자 4개
숙제: Packing fraction 구하기
요약
반도체란? 합금용 반도체도 있다..
반도체구조보기
보기전 결정학 공부
그럼 반도체에 적용하면...
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저번주 요약
격자구조형태 = lattice
반복되는 구조 unit cell
완벽하게 채울 수 있는 구조 개수 14가지
간단한거 cubic 구조
자르는방향에 따라 원자가 위치해있는 모양이 다르다(전도현상 역시 달라질 수 있다)
대각선,수평,수직...
면과방향을 나타내는 방법 등가평면(표면에 동일한 원자 구조가 있다.
밀러 지수
1단계. 결정축 정하기
2단계. 결정축과 면이 만나는 지점, 단위벡터의 정수배로 나타냄
3단계. 역수 취하고 최소공배수 곱하기
4단계. 나타내는법 ex. (632), 면 632라 읽음
방향정하기
1. 벡터 최소로 줄이기
2. 그정수의 최소공약수로 나누기
3. h,k,l로 바꾸기
2번째 테마
