JHSJ_Semi JHSJ_Semi

MOSFET 반도체 기판 위에 게이트 전극, 유전체, 소스/드레인 전극으로 구성되어 있고 전계에 의해 하부의 반도체 상태를 바꾸어 동작하는 소자. Flat Band: 반도체의 에너지 밴드가 평탄한 상태. 축적: 게이트에 음전압(-)를 인가하면 산화막 -p형 반도체 계면에 정공이 모여 축적되는 상태. 공핍: 게이트에 양전압(+) 인가시 하부 p형 반도체에서 정공을 밀어내어 정공이 없어진 상태. 반전: 게이트에 양전압(+)을 더 크게 증가시키면 반도체 표면에서의 에너지 밴드가 더욱 휘어져 p형 반도체와 산화막 계면에 강하게 반전된 n형층 형성. 증가형 MOSFET의 전류-전압 특성 차단 영역(Cut-off): Vgs = Vth, ..

반도체 에너지 밴드와 밴드 갭 원자 - 원자핵과 전자로 구성 파울리의 베타 원리에 의해 한 에너지 준위에 2개의 전자가 허용된다. 에너지 밴드: 수 많은 원자가 있을 경우 에너지 준위가 중첩이 되고, 파울리의 배타 원리에 의해 원자의 전자가 가질 수 있는 에너지 준위가 미세하게 변하게 되어 에너지 준위가 밴드 형태로 폭을 가지는 현상. 페르미 준위: 절대온도 0K에서 전자들은 가장 낮은 에너지 상태에 존재하는데, 이때 전자의 최대 에너지 값을 페르미 준위라고 한다. 가전자대: 가장 아래쪽에 최외각 전자가 채워진 밴드 전도대: 최외각 전저가 에너지를 얻어 올라올 수 있는 전자가 채워져 있지 않는 위쪽의 에너지 밴드 전도대 최소 에너지 값 - 가전자대 최대 에너지 값 = 에너지 갭 부도체: 밴드 갭이 5eV..

Thermal generation (열생성) 반도체의 가전자대에 있던 전자가 에너지를 받아 전도대로 올라가면 자유롭게 움직일 수 있는 전자와 정공 한 쌍이 만들어진다. 이때 인가된 에너지가 열에너지일 경우 이를 Thermal generation 이라고 부른다. 그리고 단위 시간당 단위체적 내에서 열생성 되는 전자-정공 쌍G를 Thermal generation rate (열생성률)이라 부른다. 이러한 열생성률은 온도에 따라서 변한다. 온도가 올라갈 경우 더 많은 전자가 가전자대에서 전도대로 이동하므로 Thermal generation rate는 증가한다. Recombination (재결합) 재결합(Recombination)은 전자와 정공이 만나서 소멸되는 과정을 뜻한다. 단위시간당 단위체적 내에서 재결합되..

유효질량 전자들이 결정체내에서 이동할 경우에는 자유공간과는 다르게 행동하는데, 이때 전자들은 외부 전계의 힘과 결정체 내에 존재하는 원자들의 주기적 전위로부터 만들어지는 전계에 의한 힘도 받는다. 내부전계효과를 포함시켰을 때의 결정체 속의 전자를 자유공간에서의 질량 m이 아닌 새로운 질량 m*을 가진 고전적 입자로 바꾼다. 이것은 외부전장의 속도(eε)에 대한 뉴턴법칙을 그대로 적용하여 외부전계와 결정체 내에 전자가 받는 힘의 관계를 나타낼 수 있다. 이때 이 질량 m* 속에 내부 전계가 들어 있으며 이 질량을 유효질량 (Effective mass)라고 부른다. 표동운동(Drift motion) 반도체에 전류를 흐르게 하는 두가지 요인이 있는데, 그중 하나인 표동(drift)에 대해 살펴보도록 하겠다. ..

반도체 포트폴리오를 준비하면서 반도체 소자에 대한 이해와 반도체 8대 공정에 대해 다룰려고 한다. 가로, 세로 혹은 높이가 각각 일정한 간격으로 규칙성 있게 반복된 구조를 격자라고 부른다. 평면부터 공간까지 n차원의 격자들중 3차원의 격자를 공간격자라 부른다. 이러한 공간격자들의 구조에는 다양한 구조가 존재한다. 1. 다이아몬드 구조 (Si, Ge, C, Sn) 여기서 3축이 직각이고 길이가 모두 같은 입방정을 다룰건데, 그중 각 면의 중심에 원자가 하나 더 존재하는 면심격자의 구조를 하고 있으며, 각 원자 위치에서 결정축에 따라 각 1/4 되는 곳에 새로운 원자가 첨가되어 있을 때의 구조를 다이아몬드 구조라 부른다. 2. Zinc-blende 구조 (GaAs, GaP) 다이아몬드형 격자의 결정을 이루는..