[반도체] ①반도체 넌 누구냐? <반도체 슈퍼사이클을 준비하며>

반도체의 정의와 왜 필요한지를 생각해 보았습니다

약 1eV (전자 볼트)의 에너지 갭을 갖는 도체도 아니고 절연체도 아닌 물질을 반도체라고합니다.

좌측부터 도체, 반도체, 부도체(절연체) / 출처. https://www.electricaltechnology.org/

그래서 반도체는 왜 필요할까?

순수 반도체는 부도체와 같이 전기가 거의 통하지 않지만, 어떤 인공적인 조작을 가하면 도체처럼 전기가 흐르기도 한다는 특징이 있기 때문입니다. 

어린시절 과학시간에 배웠던 전구, 전선, 배터리 그리고 스위치를 이용한 실험 혹시 기억하실까요?

출처. 삼성반도체이야기 https ://www.samsungsemiconstory.com/1

• 실험A : 도체는 우리가 불은 켠다, 끈다는 선택만 할 수 있고,
• 실험B : 부도체(절연체)는 불이 켜지지 않지만,
• 실험C : 반도체는 우리가 원하는 상황, 환경, 방법에 따라 불을 켜거나 끌 수 있게 되는것이죠.

반도체에 전기가 흐르게 하는 방법(상황)은 다음과 같이 여러가지가 있습니다.

• 전기, 자기, 빛, 열, 압력 - 센서
• 도핑된 단결정 실리콘 그리드의 기계적인 변형 - 흔히 우리가 이야기하고 인식하는 반도체 등

이런 반도체의 특성 때문에 반도체는 곳곳에서 쓰이고 있습니다.

1) 빛을 통해 변화를 주고 싶다거나

태양광을 이용한 반도체의 예 / 출처. 국제신문 www.kookje.co.kr

2) 열을 통해 변화를 주고 싶다거나

반도체식 열감지기 지멘스 SRA-2A 모델 및 원리 

3) 압력을 통해 변화를 주고 싶다거나

출처. http://www.hellot.net/

4) 전기적 신호를 이용해 변화(정보를 저장하거나 연산)를 주고 싶을 때

1세대 매킨토시 컴퓨터(1984) / 출처 https://www.mac-history.net/

우리가 원하는 방법으로 원하는 결과를 얻기 위해 일상에서 사용하는 다양한 영역에서 반도체들이 필요하고 쓰여지는 이유입니다. 

다음번에는 이러한 반도체의 구분에 대하여 정리 해 보겠습니다.

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[반도체] ②반도체에는 어떤 것들이 있을까? <반도체 슈퍼사이클을 준비하며>