반도체소재공정(Si IC/p-n diode/bipolar transistor/MESFET/MOSFET/FinFET/GAAFET)

소개

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목차

1. Si IC
2. p-n diode * Transistor(BJT와 FET)
3. bipolar transistor
4. MESFET
5. MOSFET
6. FinFET
7. GAAFET
8. DRAM
9. Flash memory

참고문헌

본문내용

1. Si IC
현재 생산되고 있는 IC의 대부분이 왜 실리콘 기판을 사용하여 제작되고 있다. 실리콘 재료가 IC 시장을 지배하는 데에는 다음과 같은 여러 가지 이유들이 있다. 첫 번째로는 우수한 실리콘 산화막(SiO2)이 존재한다는 점이다. 실리콘을 산화성 가스 중에서 가열하면 산화되어 산화실리콘, 즉 산화막이 된다. 이 실리콘 산화막은 반도체 소자 및 공정에서 아주유용하게 사용되는 재료이다. 실리콘 산화물은 우수한 절연막으로써 소자를 전기적으로 격리할 때 사용될 뿐만 아니라, IC 제작공정에 필요한 불순물의 선택 확산을 위한 격리막으로도 사용된다. 2번째로 실리콘은 지구상에서 아주 풍부한 원소라는 점이다.(지구상에 존재하는 원소 중 27.7%를 차지한다.) 또한 실리콘의 유리한 점은 이것이 화합물이 아닌 순수한 원소 반도체라는 것이다. 같은 반도체라도 갈륨비소(GaAs)와 같은 2개 원소로 구성된 화합물 반도체는 규칙적으로 정렬된 단결정을 만들 때에 원소들이 1 대 1의 비율이 아니라면 결함이 생기기 쉽다. 실리콘은 가열할 경우 실리콘의 표면이 증발하여도 순수한 실리콘으로 남지만, 갈륨비소의 경우 가열하면 나머지의 성분비는 1 대 1에서 벗어난다. 이점으로 인해 원소 반도체가 안정하다.

2. p-n diode
p-n 접합 다이오드는 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 전자 소자로, 하나로 이루어진 반도체를 이용하여 한쪽은 n-type로, 다른 한쪽은 p-type로 도핑한 반도체를 접합한 구조이다. 전압을 p-n 접합에 가해주기 전에, p-type 반도체 쪽은 정공이 주 운반자가 되고, n-type 반도체 쪽은 전자가 주 운반자가 된다. p-n 접합부에서는 전자와 정공이 서로 상쇄되어 다수 캐리어가 부족한 공핍층이 형성된다. 이러한 공핍층은 소자가 순방향으로 바이어스(음극을 n-type, 양극을 p-type)를 걸어주면 공핍 영역이 감소하여 상당한 전도를 허용하고, 다이오드가 역방향으로 바이어스를(음극을 p-type, 양극을 n-type) 걸어주게 되면 ......<중 략>

참고자료

· 김영석, 조경록 「반도체 알고 보면 쉬워요」, 홍릉과희출판사
· 다이오드의 기본,  Chip One Stop, Inc.
· (https://www.chip1stop.com/sp/knowledge/039_Fundamentals-of-diodes_ko)
· 정호기, 한양대학교, BJT(Bipolar Junction Transistor)
· 양창헌, 강예환, SiC 전력소자 및 공정 최신기술 동향, 2016
· https://mathphysics.tistory.com/651
· 조준동, 성균관대학교, IT CookBook, 최신 VLSI 설계
· [반도체 용어 사전] 핀펫(FinFET= Fin Field Effect Transistor) 공정 (samsungsemiconstory.com)
· 차세대 반도체를 위한 차세대 공정, 'GAA 구조' 트랜지스터 (samsungsemiconstory.com)
· 반도체설계교육센터+1월호+뉴스레터+통권+187호.pdf
· (http://www.itfind.or.kr/itfind/getFile.htm?identifier=02-001-130102-000012)
· [반도체 용어 상식] D램 구조의 이해 (skhynix.co.kr)
· [반도체 용어 사전] 플래시 메모리(https://www.samsungsemiconstory.com/403)