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반도체14

[7] 반도체 소자 MOSFET MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Feild-Effect-Transistor) 들어가기 전에 MOSFET은 MOS capacitor를 이용한 FET라고 생각해 두고 가자. 일단, MOS에 대해 먼저 분석해보자. MOS의 용어를 보면, Metal-Oxide-Semiconductor의 약자로 각각의 물질들이 층으로 겹쳐진 것이다. 그림을 한번 보자. 설명과 같이 Metal이 맨 위에 Oxide가 그다음 semiconductor가 맨 밑으로 이루어져있다. 여기서, 빨간색 빗금부분(Oxide와 Semiconductor가 맞닿는 부분)에 carrier층이 형성된다. 이 carrier층을 channel이라고 한다. 전압을 인가했을 때 carrier들이 모이는 소자를 우리는 capacito.. 2020. 9. 6.
[6] 반도체 소자 BJT BJT(Bipolar junction transistor) PN diode에 이어서 반도체 소자인 BJT를 살펴볼 것이다. BJT는 PN 접합이 두 개 있는 트랜지스터 소자이며 접합 형태에 따라 PNP NPN으로 나누어진다. 전자의 이동방향은 에미터(E) -> 콜렉터(C)로 흐르다 보니, 전류의 이동방향은 PNP의 경우 동일하게 에미터(E) -> 콜렉터(C)로 흐르고 NPN의 경우 콜렉터(C) -> 에미터(E)로 흐르게 된다. 왜냐하면 PNP의 경우 주로 있는 것이 정공이고 NPN의 경우는 전자이기 때문이다. 그리고 일부 캐리어가 베이스를 통해 PNP의 경우 나오고 NPN의 경우 들어오게 된다. 이해가 안 된다면 일단 빨간색 화살표대로 전류의 이동방향이 그렇다고 보고 가자. 그리고 BJT에서는 에미터(E.. 2020. 9. 6.
[5] 반도체 소자 diode 종류 Diode 종류 각각의 diode가 어디에서 사용되고 필요한지 정도만 간단하게 알아두고 Zener diode와 Schottky diode의 원리에 대해서만 좀 더 자세히 알아보자. Zener diode : PN diode 와 유사한 구조를 가지며 강한 도핑이 걸려있어 매우 낮고 일정한 breakdown 전압 특성을 보인다. 따라서 넓은 전류 범위에서 안정적인 전압 특성을 보이게 되므로 정전압을 생성하고 회로의 과전압 보호 등으로 사용한다. Schottky diode : metal-semiconductor 접합만으로 이루어진 diode로 PN diode와 유사하게 전위장벽(Built-in-potential)이 발생한다. 다만 PN diode 대비 낮은 전위장벽을 형성하여 낮은 turn-on 전압에서도 전류.. 2020. 9. 6.
[3] 반도체 소자 기초 이론3 도핑(Doping) 반도체는 본질적으로 전기가 통하지 않는다. 전기를 통하도록 하기 위해서는 반도체에 불순물을 넣어 전자나 정공의 농도를 높여야 한다. 그 과정을 도핑이라고 한다. 실리콘의 경우 4족인데, 3족 불순물을 넣어 정공을 생성하고 5족 불순물을 넣어 전자를 생성할 수 있다. 이런 불순물을 도핑을 하는 역할을 한다 해서 도펀트(Dopant)라 한다. 3족 불순물은 전자를 받아들일 준비가 되있다고 해서 Acceptor라고 하고 5족 불순물은 전자를 기부할 준비가 되있다고 해서 Donor라고 칭한다. 그렇게 도핑을 한 반도체는 n-type과 p-type으로 나누어질 수 있다. 3족 불순물이 도핑되었다면 n-type, 5족 불순물이 도핑되었다면 p-type이다. 그림판으로 그린 검정색 선은 불순물을 .. 2020. 9. 5.