아주 쉬운 반도체 이야기

아주 쉬운 반도체 시리즈 1편 - 반도체 뜻

 


반도체

 

전기가 통할때도 안통할때도 있는 물질. 전자제품에 꼭 들어가는 부품을 만드는데 쓴다.


 

필자는 이과이고 이 분야에 관심이 많아서 당연히 세상 모든 사람들이 반도체가 무엇인지 알고

 

본 적도 있을 것이라고 생각했는데, 아닌 경우도 많다는 것을 알게 되었다. 

 

오늘은 그래서 반도체가 무엇인지 설명하는 시간을 가져볼까 한다.


사진. 삼성전자 홈페이지

반도체가 무엇인지 정확히는 모르더라도, 한국 사람들은 

 

"삼성 반도체"를 한번이상 들어보았으며 삼성이 대단한 기업이라는 것을 알고 있다.


비비고 만두가 비비고에서 만드는 만두이듯이

 

삼성 반도체는 삼성에서 만드는 반도체이다.


반도체는 어디에 쓰일까?

컴퓨터 내부, 스마트폰 내부

 

컴퓨터 본체를 열어보면 이렇게 복잡한 구조가 나오는데 우리는 오늘 초록색 기판에 주목할 필요가 있다.

 

컴퓨터가 정상적으로 작동하려면 저 곳에 부품이 잘 꽂혀 있어야한다.

 

저기에 있는 부품들에 오늘 소개할 반도체가 들어가 있다.


반도체의 정의

 

전기가 통할때도 있고 아닐때도 있는 물질

 

  

 도체 ( Conductor )  전기가 항상 통한다. 전선, 쇠젓가락 등
 반도체 ( Semiconductor ) 전기가 특정 조건에서 통한다. 반도체 부품 등
 부도체 ( Nonconductor ) 전기가 안통한다. 나무토막, 고무장갑

쉽게 생각해서 "반"만 전기가 통해서 반도체인것이다.


몰라도 일사생활에 지장 없지만 호기심이 많은 분들을 위해.

 

- 한발자국 더. 반도체는 어떻게 가능한가? -

 

Periodic table

14족 원소인 Si , Ge 같은 원소이나, 13족과 15족 원소의 합을 통해서 만들 수 있다.

 

전기가 통하게 하려면 전자가 움직일 수 있게 해주면 된다.

 

좌: Si 공유결합. 우 : As-Ga 결합

이 상태에서는 전기가 통하지 않으므로 ( 전자가 움직일 수 없으므로 )

 

잉여 전자를 추가하거나 양공을 만들어 도체의 특성을 띄게 한다.

 

 

전기가 흐르기 위해서는 전자가 움직일 수 있어야 한다.

이런식으로 불순물을 첨가해서 전자가 많은것을

 

n형 반도체 (negative) 양공이 많은 것을 p형 반도체 (positive)라고 한다.

 

여기까지 이해하고 더 궁금해진 경우 에너지 레벨과 태양광 발전의 원리까지 찾아보면 더 좋다.

전자의 이동.

잉여 전자나 양공이 있을 경우 이런식으로 전자가 이동하게 된다.