VLSI공정 2장 문제정리

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1. 1956년에 쇼클리, 바딘, 브래튼은 반도체 분야의 업적으로 노벨상을 수상하였다.
a)무슨 연구결과로 노벨상을 받았는가?
점접촉형 트랜지스터를 발명하여 노벨 물리학상을 받았다.
b)실험한 내용에 대해 설명하라.
바딘,브래튼 -N형 게르마늄 조각 위에 두 개의 전극을 매우 가깝게 연결하여 전압 증폭과 전력 증폭이 일어남을 확인하였다.
쇼클리 - PN접합을 토대로 접합에서의 소수 캐리어의 동작을 분석하여 PN접합에는 전위장벽이 존재하며 순방향 전압상태에서는 전위 장벽을 넘어선 소수 캐리어와 전압 사이에 지수함수의 관계가 존재한다는 사실을 발견하였다. 이를 토대로 N형 반도체 내에 P형 반도체를 샌드위치 시키거나 그 반대로 P형에 N형을 샌드위치 시키는 경우에 증폭 현상이 일어남을 계산해냈다.
벨연구소 연구진- 얇은 게르마늄 조각의 양편에 금속 접점을 만들어도 증폭 현상이 일어나는 것을 관찰함으로써 점접촉형 트랜지스터가 쇼클리가 분석한대로 전계효과가 아닌 접합에서의 소수 캐리어의 동작과 관계가 있다는 것을 보였다.
c)반도체 트랜지스터의 동작에 있어서 핵심 특성 2가지는 무엇인가?
증폭과 스위칭
d)실리콘 반도체가 반도체 산업의 95% 이상을 차지하는 이유는?
실리콘은 일반적으로 산화물인 산화규소(SiO2)로 모래, 암석, 광물 등에 함유되어 있으며, 이들은 지각의 ⅓ 정도로 분포하고 있어 지구상에서 매우 풍부하게 존재하고 있다. 따라서 반도체 산업에 매우 안정적으로 공급될 수 있는 재료일 뿐 아니라 독성이 전혀 없어 환경적으로 매우 우수한 재료이다. 또한, 실리콘으로 만들어진 웨이퍼는 기존의 게르마늄 소재보다 비교적 넓은 에너지 갭을 가지고 있기 때문에 보다 높은 온도에서도 소자가 동작할 수 있는 장점이 있다. 이러한 이유 때문에 실리콘은 반도체 산업의 95% 이상을 차지하고 있다.
1-2. 반도체 FAB의 청정도는 Class로 나타낸다.
a)Class 100의 정확한 정의는 무엇인가?
청정도는 반도체 공정이 수행되는 청정실(Clean Room, FAB) 내에 존재하는 공기 중의 먼지입자 수준에 따라 등급을 정한 것으로 Class로 나타낸다.

참고자료

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