안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
Q. 반도체가 소형화 되고 있는데 이 기술적 한계에 관하여...
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.반도체 소형화의 주된 기술적 한계 중 하나는 양자역학적 효과입니다. 소형화가 진행되면 트랜지스터의 게이트가 얇아지면서 전자가 게이트를 통과하는 터널링 현상이 발생해 불필요한 전류가 흐를 수 있습니다. 또한 손실된 열을 효과적으로 관리하기 어려워 발열 문제가 발생할 수 있습니다. 극자외선(EUV) 리소그래피 같은 첨단 기술이 필요하지만, 이는 높은 비용과 복잡한 공정을 수반합니다. 결국 소형화의 한계는 물리적, 경제적 제약과 관련이 깊습니다.
Q. 전계 효과 트랜지스터(FET)의 원리는?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.전계 효과 트랜지스터(FET)는 전압을 이용해 전류 흐름을 제어하는 반도체 소자입니다. 구조적으로는 소스, 드레인, 게이트 세 단자로 구성됩니다. 게이트에 전압을 가하면 채널 내의 전계가 변화하여 전도 채널의 폭이 조절되고, 이로 인해 소스에서 드레인으로 흐르는 전류가 조절됩니다. FET는 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 가지고 있어 신호 증폭과 스위칭 분야에서 많이 사용됩니다.
Q. 자기적 특성과 반도체와의 관계는??
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.반도체는 자기장에 의해 내부 전자의 움직임이 영향을 받을 수 있습니다. 자기장을 받으면 전자는 자기저항 효과에 의해 궤적이 변하게 되는데, 이는 반도체의 전기적 특성에 변화를 일으킬 수 있습니다. 특히, 자기 센서나 MRAM(Magnetic Random Access Memory) 같은 응용 분야에서 자기장이 중요한 역할을 합니다. 이와 같은 자기적 특성의 변화는 반도체 소자의 설계와 활용에 중요한 고려 사항입니다.
Q. 전기 화학적 전도성과 반도체와의 상호 연관성에 대해서 궁금합니다.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다. 전기 화학적 전도성은 전기 화학 반응으로 인해 물질 내의 이온이 이동하면서 전류가 흐르는 성질을 의미합니다. 이는 주로 전해질이 있는 용액이나 이온 전도성 고체에서 나타납니다. 반도체와의 관계를 살펴보면, 반도체는 주로 전자의 이동을 통해 전류를 전달하지만, 특정 조건 하에서는 이온 전도성을 가질 수 있습니다. 예를 들어, 고체 산화물 연료전지(SOFC) 등을 이용한 응용 분야에서는 전기 화학적 전도성이 중요한 역할을 합니다. 반도체 물질 내에서 불순물이 주입되거나 특정 온도에서 이온 이동이 가능해지면 전도도 특성이 변할 수 있습니다. 따라서 전기 화학적 전도성을 이해하는 것은 반도체의 다양한 응용 분야를 확장하는 데 도움이 됩니다.
Q. 지속적 전도성의 원리에 대해서...
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다.지속적 전도성은 주로 반도체 내에서 전류가 지속적으로 흐를 수 있는 원리를 설명하는 개념입니다. 반도체의 지속적 전도성은 주로 '전하 운반자'인 전자와 정공의 움직임을 기반으로 이루어집니다. 밴드 구조에서는 전도대와 가전자대 사이에 에너지 갭이 없어야 전하 운반자가 자유롭게 이동할 수 있습니다. 실리콘 같은 반도체의 경우 열적 에너지 또는 빛에 의해 전자들이 밴드 갭을 넘어 전도대로 이동하며 전류가 흐르게 됩니다. 불순물 첨가, 즉 도핑을 통해 반도체 내 전하 운반자 농도를 조절하여 전도성을 제어할 수 있습니다. 반도체에서 지속적 전도성을 유지하려면 일정한 조건 하에서 외부 에너지를 계속해서 공급해야 합니다.