[반도체]반도체 기술의 한계를 극복할 방안

소개글

우리나라 산업의 큰 부분을 차지하고 있는 반도체에 대해서 쓴 레포트 입니다.
앞으로 맞이하게 될 기술적 한계와 이에 따른 새로이 적용될 만한 반도체 공정에 대해서
조사한 레포트 입니다.

목차

1. 서론

2. 반도체 기술이 한계를 맞게 되는 이유

3. 반도체 기술의 새로운 방향

4. 결론

5. 마치며

본문내용

이런 광범위한 범위한 영역에 걸쳐서 Nano Tech은 현재 다양한 영역에서 활발히 연구가 진행되고 있다. 그 많은 분야 중에 하나로 Nano Tech이 현재 반도체 기술의 한계를 극복할 대안으로 여겨진다.
Nano Tech에서는 수 나노미터 수준이 기술을 이용하여 반도체를 형성할 수 있다. 이는 양자론의 발달로 인해서 실현 가능해질 수 있었다. 이 Nano Tech에서도 반도체 기술의 새로운 돌파구로 각광받는 것이 바로 탄소 나노 튜브(이하 CNT)이다.
CNT란 1991년 일본 Iijima 박사가 TEM을 이용하여 아크 방전법에 의하여 제조된 탄소 생성물을 관측하다가 단일 원소인 탄소로 구성된 대롱모양의 CNT를 발견하였다. CNT는 구조의 비등방성이 크며 단일벽(singlewall, SW, 그림 1의 上), 다중벽(multiwall, MW 그림 1의 下右), 다발(rope, 그림 1의 下左) 등의 다양한 구조가 있다. 또한 감긴 형태에 따라 도체, 반도체의 성질을 띠며 직경에 따라 에너지갭이 달라지고, 준 일차원적 구조를 가지고 있어 특이한 양자효과를 나타낸다. 이러한 CNT의 성질을 이용하여 반도체를 만들 수 있다. 그리고 이러한 것이 대량생산화 된다면 그 때 나오는 반도체는 현재 나오고 있는 실리콘 반도체와는 비교가 안 될 정도로 고집적, 고성능의 반도체가 나오게 될 것이다.
현재 나노 튜브 한 개가 반도체가 될 수 있다는 사실은 널리 알려져 있다. 그러나 이런 사실을 알고 있는데 실용화가 안 되기에는 약간의 문제가 있다. 순수한 반도체의 경우는 도핑(dopping)이란 과정을 거쳐서 나온다. 순수한 반도체의 경우 전기를 거의 통하지 못하므로 붕소(boron), 인(phosphrous) 같은 소량의 불순물을 일부러 첨가하여 p-형, 혹은 n-형의 반도체를 만들게 된다. 이러한 일련의 과정을 도핑(dopping)이라고 한다. CNT가 반도체로의 응용이 힘든 것은 바로 이 도핑 작용이 어렵기 때문이다. 그러나 튜브와 튜브가 모여 상호작용하면서 그 전기적 성질이 도체에서 도핑한 반도체로 변화된다는 것을 알게 되었다.

참고 자료

1) 재료실험2 Seoul National University School of Materials Science & Engineering
2) Materials Science and Engineering an Introduction 6th ed. - William D. Callister,Jr.