반도체칩 기초

반도체 칩

트랜지스터

- 반도체칩의 스위치 역할.  
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- 미국 벨연구소 윌리엄 쇼클리 박사 1947년 개발. 당시 실리콘 아닌 게르마늄 사용

반도체 칩

- 전기 전도도가 금·은·동·철 같은 도체(導體)와 유리·고무·플라스틱 등 부도체(不導體)의 중간

-실리콘에 불순물 침투. 게이트에 전기 공급 및 차단 조절을 통해 작동

- 실리콘(Si) 주원료는 부도체.  인, 붕소등의 불순물을 넣으면 도체화

-부도체 실리콘 웨이퍼에 전기적 특성을 부여하면 전기가 흐름.

-웨이퍼를 정밀하게 자르면 반도체 소자 칩 완성

-실리콘 집적회로 내 소자들을 트랜지스터 스위치 동작으로 연결(on)하면 1, 단절(off)하면 0. 신호를 내 기억장치와 연산장치 등을 구동

-컴퓨터, 스마트폰, 전자 기기, 자율주행차, 스마트팩토리, 로봇, 우주항공, 첨단 무기 등을 구동


반도체 분류

- 메모리와 비메모리

-메모리 : 정보 기억·저장 용도, 램(RAM)

-비메모리(CPU·GPU·SOC 등 시스템반도체) : 제어·연산·변환·논리 작업 용도, 중앙처리장치(CPU)

D램(Dynamic Random Access Memory)

-메모리셀을 지정하는 트랜지스터와 커패시터로 구성

-커패시터 : 전하량 축적.  일정 시간 경과후 전하(정보) 누설.  충전이 필요하다.

롬(Read Only Memory·ROM)

- 낸드플래시 : 전기적으로 프로그램을 쓰고 지울 수 있는 EEP롬의 성능향상시킨 버전
                       전원이 끊겨도 정보 유지 가능. 대용량


반도체 기술 응용

-디스플레이 : 반도체 기술 활용해, 전기로 빛의 세기 제어

-태양광 기술 : 빛을 전기에너지로 전환