과학과 공학 이야기97 반도체 공정 전 다이오드와 트랜지스터, 커패시터 간단 원리 반도체는 말 그대로 전도체와 부도체의 중간으로서 전기가 통하기도 하고 안 통하기도 한다. 이 반도체에 다양한 회로를 그리고 연결하면 빛, 전기, 디지털 데이터로 전환하거나 저장, 기억, 연산, 제어 등에 뇌 역할을 하게 된다. (메모리 or 비메모리 반도체) 반도체 공정을 곧 써볼 것 같긴 한데 그전에 알면 좋은 3가지를 정의해보면 아래와 같다.1. 다이오드 : 전류 흐름에 대한 '밸브'라고 보면 되겠다. 간단히 말해 p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키면 다이오드가 된다. p형엔 정공이 많고, n형엔 전자가 많다. 이때 n형은 잉여 자유전자가 하나 남는다. 이 자유전자는 p형으로 확산한다. n형은 전자 하나를 잃으므로 양이온, p형은 전자 하나를 얻었으므로 음이온이 생긴다. 이때 두 이온의 수.. 2020. 10. 10. 전기변색(Electrochromic) 네 번째 : 전기증착, 스퍼터링, 진공증착 전기변색의 물질로는 무기물인 텅스텐을 주로 사용한다. 전기변색 기기는 유리 아래 전극이 통하도록 ITO, 그 밑에 변색물질이 든 층이 있는 것이 일반적인 구조다. 변색물질이 든 층을 만들기 위해선 텅스텐을 증착시킨 박막을 만들어야 한다. 꼭 전기변색을 위한 텅스텐이 아니더라도 물질을 박막에 증착시키는 대표적인 방법들을 살펴보려고 한다. 1. Electrodeposition(전기증착) 간단하게 설명하자면 타겟에 cathode를 연결하고 표면에 피막을 입힐 금속을 anode에 연결한다. 전해질에 금속을 담그고, 전원을 인가하면 전기분해가 일어나며 용해가 된다. 이때 anode에 연결된 금속이온이 전자를 잃으며 산화되고, 타겟은 전자를 얻어 환원이 되면서 얇은 피막을 입게 되는 표면처리법이다. 장비와 .. 2020. 10. 7. 전기변색(Electrochromic) 세 번째와 분광광도계(spectrophotometer)의 원리 전기변색은 계속 말했듯, 물질에 전압을 가하면 redox(산화와 환원)를 통해 물질의 색과 투과율이 변하는 걸 말한다. 일반적으로 유리 기판 한쪽 투명전극을 증착한 뒤에 상, 하판에 산화환원물질 박막을 도포하면 기본적인 전기화학반응 셀이 구성된다. 이후 내부 공간을 전해질로 채워 넣으면 소자가 완성된다. 이때 산화, 환원 물질에 따라 셀의 색 구현이 달라지는데, 시장은 압도적으로 산화텅스텐(안정적이며 셀의 색이 어두운 청색으로 변해 창문용으로 아주 적합)을 사용하고 있다. 이때 device의 효율은 투과도가 가장 결정적이며, Coulombic Efficiency(전하 전달 효율) 등이 있다. 전극 두께나 소자, 투과되는 파장의 영역, 열처리 온도, 전압 등에 실험 조건이나 소자의 구조 및 화학적 결합.. 2020. 10. 6. P형, N형 반도체와 에너지 밴드갭, 페르미 준위 에너지 밴드갭을 이해하려면 간단한 정의를 알고 들어가야 한다. 에너지 준위 : 원자핵 주위를 회전하는 전자가 가질 수 있는 에너지 수준인데 이는 각 물질마다 조금씩 다르다. 파울리의 배타 원리 : 동일한 원자 내에 있는 2개의 전자는 동일한 순간에 동일한 상태에 있을 수 없다는 원리다. 이 두 가지 정의를 조합해보면, 원자들을 모아서 동일한 간격으로 배열하면 전자의 수만큼 에너지가 분리된다. 나눠진 에너지는 띠를 형성하는 데, 이를 '에너지 밴드'라고 한다. 그리고 원자 간 거리가 특정 거리 이내가 되면 전자가 존재할 수 없는 간격이 생긴다. 이것을 '에너지 밴드갭'이라고 한다. 반도체의 기초가 되는 실리콘의 경우, 3s, 3p 궤도의 에너지 밴드가 겹치면, 최외곽 전자가 바글바글한 '가전자대(valen.. 2020. 9. 26. 메모리 반도체와 비메모리 반도체를 간단히 살펴보자 반도체 산업은 용도에 따라 메모리 반도체와 비메모리(시스템) 반도체로 구분할 수 있다. 한마디로 메모리 반도체는 저장 용도고, 비메모리는 연산과 처리 용도라고 보면 된다. 세계 반도체 시장에서 차지하는 비중은 메모리 반도체가 20%, 비메모리(시스템) 반도체가 80%인데, 앞으로 비메모리 반도체의 중요성은 더 커질 것으로 보인다. 이건 어찌보면 당연한 흐름이다. AI(인공지능) 기술을 끝없이 연구하고 있고, 이를 이용한 사물인터넷(Internet of Things)이 정말 많아졌다. 오케이 구글, 카카오, 빅스비, 시리, LG 등. 스피커부터 TV, 냉장고까지 다양한 가전에 이용되고 있다. ▲ 인공지능은 처음부터 똑똑한 게 아니라 많은 데이터를 집어넣어 줌으로써 학습시키는 것이다. 예전에도 AI.. 2020. 9. 24. 이전 1 ··· 15 16 17 18 19 20 다음
