대 중 문 화 00 팀 20xx. 00. 00대중문화란 ? 목 차 1 시대별 대중문화 목 차 2 대중문화 장단점 우리의 자세 목 차 4 목 차 목 차 3대중문화란 ? 대중 이 형성하는 문화 세 번째 목차 첫 번째 목차 두 번째 목차 네 번째 목차세 번째 목차 첫 번째 목차 두 번째 목차 네 번째 목차 대중문화의 형성 근대 사회로의 변화 교육 기회의 확대 및 대중 매체의 발달세 번째 목차 첫 번째 목차 두 번째 목차 네 번째 목차 대중문화의 특징 다수의 취향에 맞추어 형성 대중 매체에 의해 형성 및 확산 대량 생산과 소비시대별 대중문화 80 년대 1. 88 올림픽 - 16 일간 서울 등의 도시에서 개최 - 금메달 12, 은메달 10, 동메달 11 개 획득 2. 5.18 광주 민주화 운동 , 6 월 민주항쟁 - 5.18 : 계엄령 철폐 , 전두환 퇴진 , 김대중 석방 요구 - 6 월 민주항쟁 : 전두환 군사정권의 장기집권 막기위한 민주화 운동 3. 방송 - KBS 이산가족 찾기 : 유네스코 ‘ 세계 기록유산 ’ 등재 - 전원일기 4. 음악 - 이문세 , 이선희 , 조용필 , 이승철 , 변진섭 - 헤비메탈 - 유로댄스 첫 번째 목차 두 번째 목차 세 번째 목차 네 번째 목차시대별 대중문화 90 년대 1. IFM 외환위기 - 경제위기 - 아나바다 운동 , 금 모으기 운동 2. 음악 - 서태지와 아이들 , HOT - 뮤직뱅크 - 뮤직비디오 3. 드라마 - 순풍 산부인과 : IMF 로 우울해진 사람들의 마음을 풍자와 해학으로 풀어주는 역할을 함 4. 기타 - 다마고치 - 삐삐 첫 번째 목차 두 번째 목차 세 번째 목차 네 번째 목차시대별 대중문화 00 년대 1. 2002 년 월드컵 - 월드컵 역사상 최초로 두 나라의 공동 개최 ( 한국 , 일본 ) - 한국 최초 4 강 진출 2. 패션 - 2000 년대 패션은 ‘ 패션 암흑기 ’ 라고도 불림 3. 드라마 , 영화 - 많은 명작 드라마 : 겨울연가 , 파리의 연인 , 대장금 등 - 영화 : 올드보이 , 살인의 추억 , 밀양 등 4. 음악 - 발라드 , 후크송의 인기 상승 - 빅뱅 , 원더걸스 , 비스트 ( 하이라이트 ), 소녀시대 등의 2 세대 아이돌들의 전성시대 첫 번째 목차 두 번째 목차 세 번째 목차 네 번째 목차시대별 대중문화 10 년대 1. 스포츠 - 아시안게임 - 2018 동계 올림픽 : 대한민국 강원도 평창에서 개최 대한민국에서 처음으로 개최 2. 드라마 - 한국 드라마가 중국시장으로 진출 - 평범한 인물들의 삶 그려낸 작품 3. 영화 - 넷플릭스 등 스트리밍 서비스 시장 급격히 증가 4. 음악 - K-POP 이 전 세계적으로 유행 - 아이돌 데뷔 서바이벌 방송 흥행 - 싸이 ‘ 강남스타일 ’ 첫 번째 목차 두 번째 목차 세 번째 목차 네 번째 목차대중문화 장단점 큰 부담없이 누구나 즐길 수 있다 문화의 대중화 삶의 질 향상 사회문제 개선 문화의 질 저하 사고 취향 획일화 정보 조작 즐거운 여가시간 사회문제에 관심 →문제 개선에 도움 개성과 독창성 상실 흥미유발을 위한 자극적인 소재 문화 생산자가 의도하는 방향으로 정보가 조작될 수 있다 첫 번째 목차 두 번째 목차 세 번째 목차 네 번째 목차우리의 자세 대중문화의 생성 배경과 장단점을 이해 능동적 으로 올바르게 수용 객관적인 관점 에서 대중문화 바라보기 첫 번째 목차 두 번째 목차 세 번째 목차 네 번째 목차문제 2. 80 년대 대중문화 중 유네스코 ‘ 세계기록유산 ’ 에 등재된 것은 ? 1. 대중문화의 단점 중 2 가지만 말해봅시다 . 1. 문화의 질 저하 2. 사고나 취향의 획일화 , 3. 정보 조작 KBS 이산가족 찾기THANK YOU S 팀 2018. 1 1 . 21{nameOfApplication=Show}
실험결과실험제목: 헬름홀츠 코일조:조 학과: 학번: 이름:1.실험목적 및 배경이론1]실험목적• 헬름홀츠 코일에 의해 발생되는 자기장을 조사한다.• 헬름홀츠 코일간의 자기장의 세기를 측정한다.• 코일간의 떨어진 거리와 자기장의 세기를 이해한다.2]배경 및 이론• 헬름홀츠 코일은 각각 같은 반지름 R을 가지는 한 쌍의 코일이다. 두 코일은 보통 거리 L만큼 떨어져서 같은 축 상에 서로 평행하게 놓인다.• 두 코일의 중간 지점에서 축을 따라 놓인 자기장은 다음과 같이 주어진다.B =• 여기에서는 자유공간에서의 투자율로 4이고 R은 코일의 반지름, 그리고 N은 하나에 코일에서 감긴 횟수이다.• 두 코일 사이의 자기장은 코일들 사이의 거리에 따라 변한다. 코일 사이의 거리에 따른 자기장의 변화는 아래의 사진에 나타나 있다.그림4(두 코일의 거리와 두 코일 사이의 자기장과의 관계)2.실험이론1] 센서• 본 실험 중 두 코일의 거리에 따른 자기장의 변화를 확인하기 위해 자기장 센서(Magnetic Field Sensor), 회전운동 센서(Rotary Motion Sensor)가 사용되었다.• 자기장 센서는 자기장의 세기를 측정하기 위한 센서다.• 회전운동 센서는 회전운동과 직선운동을 측정할 수 있는 센서다.2] 실험에 사용된 항목설명• 헬롬홀츠 코일: 헬롬홀츠 코일은 두개의 동일한 원형 코일 사이에 거의 동일한 자기장을 만들어 내기 위한 장치다.• 헬롬홀츠 코일의 자기장을 구하기 위한 식은 B = 로 나타낼 수 있다.• 헬름홀츠 코일의 R은 반경을 의미하며 L은 거리를 의미한다.3] 참고사항• 전류는 정방향(+), 역방향(-) 방향이 실제로는 존재하지 않는다. 편의상 방향을 설정한다. (중요)• 자기장 센서의 RANGE SELECT는 100X로 설정한다.• 거리에 따른 두 코일 사이의 자기장의 변화를 확인하기 위한 실험을 진행할 때 자기장 센서의 Tare 버튼을 눌러 자기장을 0으로 만들고 실험을 진행한다• Pasco Capstone – Signal Generator – 홀츠 코일에 가까이 다가갈수록 자기장의 세기가 세지고 헬름홀츠 코일의 중심을 통과하는 순간 자기장의 세기가 최대값을 가지며 헬름홀츠 코일에서 점차 멀어질 때 자기장의 세기가 약해지는 것을 그래프를 통해 볼 수 있다. 따라서 헬름홀츠 코일에 가까워질수록 자기장의 세기가 커지고 멀어질수록 자기장의 세기가 약해지는 것을 확인할 수 있다.실험2 (두 헬름홀츠 사이의 거리가 0.5R일 때 거리에 따른 자기장의 그래프) (L=0.5R)• 위 실험은 두개의 헬름홀츠 코일의 거리를 0.5R로 설정한 뒤 두개의 헬름홀츠 코일에 전류를 흘려 코일의 거리에 따른 자기장의 변화를 실험한 결과다.• 위 실험결과를 통해 자기장 센서가 헬름홀츠 코일에 가까이 다가갈수록 자기장의 세기가 세지고 자기장 센서가 헬름홀츠 코일에서 멀어질수록 자기장의 세기가 약해지는 것을 확인할 수 있다.• 두개의 코일에 전류를 흘렸기 때문에 두개의 자기장 그래프가 형성되어야 하지만 두 헬름홀츠 사이의 거리가 0.5R로 반경(R)보다 좁아 그래프는 하나의 자기장 그래프처럼 형성되었다.• 자기장 센서가 측정한 코일사이의 자기장의 세기는 두 자기장의 영향을 받아 한 개의 코일보다 세기가 세진 자기장을 만드는 것을 확인할 수 있다.실험3 (두 헬름홀츠 사이의 거리가 R일 때 거리에 따른 자기장의 그래프) (L=R)• 위 실험은 위 실험은 두개의 헬름홀츠 코일의 거리를 R로 설정한 뒤 두개의 헬름홀츠 코일에 전류를 흘려 코일의 거리에 따른 자기장의 변화를 실험한 결과다.• 위 실험결과를 통해 자기장 센서가 헬름홀츠 코일에 가까이 다가갈수록 자기장의 세기가 세지고 두 코일 사이를 통과할 때 거의 동일한 자기장을 만들며 자기장 센서가 헬름홀츠 코일에서 멀어질수록 자기장의 세기가 약해지는 것을 확인할 수 있다.• 두 코일 사이로 자기장 센서가 통과할 때 헬름홀츠 코일의 사용목적인 거의 동일한 자기장을 만들어 내는 것을 확인할 수 있다.• 위 실험을 통해 헬름홀츠 코일 사이의 거의 동일한 자기장을 만들어 내기 위해서는 두 헬과할 때 자기장의 세기가 약해졌다가 다시 세지는 이유는 두 코일 사이의 거리가 (L=2R)로 형성되어 있어 첫번째 코일을 통과하고 두번째 코일에 도달하기 위한 거리가 길어졌기 때문이다. 따라서 두 코일이 만들어내는 각각의 자기장이 서로 영향을 받지 않는 영역이 만들어 졌고 위 실험과 같은 결과 그래프가 형성되었다.• 위 실험을 통해 L = 2R과 같이 코일 사이의 거리를 반경에 2배만큼 만들어 주면 낙타의 봉우리와 같은 모양의 그래프가 형성되는 것을 확인할 수 있다.실험5 (두 헬름홀츠 사이의 거리가 2R이고 전류의 방향이 서로 반대일 때 거리에 따른 자기장의 그래프) (L=2R)• 위 실험은 위 실험은 두개의 헬름홀츠 코일의 거리를 2R로 설정한 뒤 두개의 헬름홀츠 코일에 전류의 방향을 서로 반대로 흘려 코일의 거리에 따른 자기장의 변화를 실험한 결과다.• 위 실험결과를 통해 전류의 방향을 두개의 헬름홀츠 코일에 반대로 흘려주면 전류의 방향을 반대로 흘려준 앞쪽에 위치한 코일의 실험 그래프는 음의 자기장 그래프를 만들고 뒤쪽의 정방향으로 전류를 흘려준 그래프는 양의 자기장 그래프를 만드는 것을 확인할 수 있다.• 위 실험을 통해 전류의 방향을 반대로 흘려주면 음의 자기장 그래프를 정방향으로 흘려주면 양의 자기장 그래프를 만들어 내는 것을 확인할 수 있다.• 위 실험결과를 통해 두 코일사이를 지나가는 자기장 센서가 두 코일 사이의 중심을 통과할 때 자기장의 세기가 0이 되는 것을 그래프를 통해 확인할 수 있다.4.고찰1]실험 목적에 대한 이해1) 헬름홀츠 코일에 의해 발생되는 자기장• 헬름홀츠 코일의 목적은 두 코일 사이의 거의 동일한 자기장을 만들기 위한 것이다.• 헬름홀츠 코일 사이의 거의 동일한 자기장을 만들기 위해 두 코일사이의 거리(L)와 코일의 반경(R)이 L = R이 되어야 거의 동일한 자기장이 형성된다.• 헬름홀츠 코일 1개의 독립적인 자기장은 코일에 가까워질수록 자기장의 세기가 세지고 코일에 멀어질수록 자기장의 세기가 약해지며 코일의 중심을 통의 세기가 커지는 것을 확인할 수 있었다.• L=R 코일 사이의 자기장은 거의 동일한 크기의 자기장의 세기를 만들어 내는 그래프를 통해 동일한 크기의 자기장을 만들어 내는 것을 확인할 수 있었다.• L=2R 실험을 통해 코일에서 멀어질수록 자기장의 세기가 약해지고 가까워질수록 자기장의 세기가 커지는 것을 확인할 수 있었다.• L=2R 코일 사이의 자기장은 두 코일 사이의 거리가 각각의 코일의 자기장 범위보다 넓어 서로의 영향을 받지 않는 영역이 생겨 자기장의 세기가 약해졌다 다시 커지는 것을 확인할 수 있었다.2]실험에 대한 정리• 위 실험을 통해 헬름홀츠 사이의 거의 동일한 자기장을 형성하기 위해서는 코일사이의 거리와 코일의 반경(R)을 L = R로 만들어야 하는 것을 알 수 있었다.• 이번 실험을 통해 거리에 따른 두 코일 사이의 자기장이 어떠한 변화를 나타내는지 확인할 수 있었다.• 전류의 방향을 반대로 설정한 코일은 음의 방향의 자기장 그래프를 형성하고 정방향으로 전류를 설정한 코일은 양의 방향으로 자기장 그래프를 형성하는 것을 확인할 수 있었다.5.질문과 답1. 전류가 흐르는 코일 주변에 만들어진 자기장의 세기는 코일의 전류에 어떻게 의존할까?• 일반적인 솔레노이드 코일 1개의 자기장의 세기는 B = 로 나타낼 수 있다. (B = 자기장, = 4, (단위길이당 감은 수), ) 따라서 코일 주변에 만들어진 자기장의 세기는 코일의 전류에 비례함을 알 수 있다.2. 하나의 Helmholtz형 코일에 전류가 흐를 때 코일 중심축 방향으로 거리가 멀어질 때 자기장의 세기는 어떻게 변화하는가?(하나의 헬름홀츠 코일의 거리에 따른 자기장의 그래프)• 하나의 헬름홀츠 코일의 거리에 따른 자기장의 변화를 나타낸 그래프다. 이 그래프를 해석하면 코일에 자기장 센서가 가까이 다가갈수록 자기장의 세기가 커지고 코일의 중심축을 통과할 때 최대값의 자기장의 크기를 가지며 코일의 중심축으로부터 멀어질 때 자기장의 세기가 약해지는 것을 확인할 수 있다. 따라서 하나의 헬름홀츠 코중심축을 통과해 멀어지면 점차 자기장의 세기가 약해지는 것을 확인할 수 있다. 따라서 두 개의 Helmholtz형 코일 사이의 축 방향 자기장의 세기가 일정하게 하려면 위 실험 그래프와 같이 두 헬름홀츠 사이의 거리(L)과 반경(R)을 L = R로 만들어 주어야 한다.4. 두 Helmholtz형 코일 사이의 자기장이 일정한 비율로 변화하도록 하기 위해 두 코일에 흐르는 전류의 방향을 어떻게 하여야 하는가?(두 헬름홀츠 사이의 거리가 2R이고 전류의 방향이 서로 반대일 때 거리에 따른 자기장의 그래프) (L=2R)• 위 실험 그래프는 두개의 헬름홀츠 코일의 사이의 거리와 반경을 L=2R로 설정하고 첫번째 위치한 코일에 역방향의 전류를 두번째 위치한 코일에 정방향의 전류를 공급했을 때 나타난 실험 결과다. (서로다른 전류의 방향) 위 실험 결과를 통해 확인할 수 있듯이 두 코일 중심축 사이로 자기장 센서가 지나며 측정한 자기장이 일정한 비율로 점차 변화하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 두 Helmholtz형 코일 사이의 자기장이 일정한 비율로 변화하도록 하기 위해서는 두개의 코일에 서로 다른 방향의 전류를 흘려 주어야 한다.5. 두 Helmholtz형 코일 사이에 축 방향 자기장의 세기가 일정할 때, 이 코일 사이에 중심축과 수직하게 입사한 하전입자의 운동 궤도는?(로런츠 힘)• 하전입자의 운동 궤도를 알기 위해서 로런츠 힘을 이해하여야 한다.• 먼저 로런츠 힘이란 하전입자가 자기장 속에서 받는 힘을 뜻한다.• 수직하게 입사한 하전입자의 운동궤도는F의 식으로 나타낼 수 있다. ()• 위 그림을 보면 엄지손가락은 힘의방향을, 검지손가락은 자기장의 방향을 중지손가락은 전류의 방향을 나타낸다.(원운동)• 하전입자가 두 헬름홀츠 사이에 중심축과 수직하게 입사하게 되면 하전입자는 위 그림과 같이 로런츠 힘을 받게 된다. 하전입자를 양의 전하로 가정하고 로런츠 힘을 적용하면 하전입자의 운동방향은 조금씩 우측으로 이동하게 된다. 또한 변경된 그 위치에서도 계속해서 로런츠 힘0
지구온난화를 반박하는 일부 과학자들의 이론과 주장을 통해 자본주의의 모순과 기후변화 협약을 통해 만들어진 공식적인 문서등의 신빙성에 관한 문제점을 느낄 수 있었다. 지구온난화를 반박하는 과학자들은 태양 흑점폭발로 인해 태양의 활동이 활발 해 지고 태양복사에너지가 많아져 지구의 표면온도가 상승하고 표면온도의 상승으로 탄산음료의 탄소가 빠져나오듯 지구 해수에 포함된 이산화탄소의 배출로 지구온난화가 발생한다고 주장했다. 즉 온실가스의 증가로 지구온난화가 발생하는 것이 아니라 태양에너지의 증가로 지구온도가 상승하고 온실가스가 증가한다는 주장이었다. 물론 이론상 합리적인 주장인 듯하다 그러나 지구온난화 반박론자들의 연구를 지원하는 기업의 배경과 지구온난화에 대한 선진국들의 태도를 자본적 관점에서 생각해보니 문제점이 많은 것 같다.
실험결과실험제목: 다이오드 Ⅱ (Diode Ⅱ)조:조 학과:공학과 학번: 이름:1.실험목적 및 배경이론1]실험목적• 다이오드의 기초적인 적용을 이해한다.• 교류 전류와 직류 전류의 차이를 이해하고 교류를 여과하고 정류하는 과정을 이해한다.2]배경 및 이론• 일반적으로 가정에는 교류전류가 들어온다. 이 전류를 TV나 컴퓨터 등의 디바이스에 공급하기 위해서는 직류전류로 정류하여야 한다. 다이오드는 한 방향으로 전류가 흘러가도록 허용하는 전기 장치로써 교류전압을 직류전압으로 바꾸어 주는 정류기 회로에 사용된다.그림1 (교류 전압의 직류 전압으로의 정류)• 반파정류회로는 다이오드와 저항을 직렬 연결한 회로에 교류전원을 걸어준 회로이다. 결국 출력 전압은 입력전압이 양일 때는 입력전압과 거의 같아지고, 입력전압이 음일 때는 거의 0이 되는데, 이를 반파 정류된 파형이라 한다.• 다이오드는 그림과 같이 P형 반도체와 N형 반도체의 집합으로 이루어 진다.그림2 (반파 정류 과정)• 전파정류는 그림3과 같이 출력 전압은 입력전압이 양일 때는 입력전압과 거의 같아지고, 입력전압이 음일 때는 양의 부호를 가지고 크기가 양일 때와 같아진다.그림3 (전파정류)• 그림4와 같은 브리지 형 정류회로를 통해 전파 정류를 한다. v > 0일 때는 그림의 위쪽에 있는 점들이 아래쪽의 점들보다 높은 전위에 있게 된다. 따라서 는 역방향 바이어스 하에 있어 전류를 통하지 않고, 와 는 순방향 바이어스가 걸려 전류를 통하게 된다. 결국 v > 0일 때는 , 과 를 거쳐 전류가 흐르게 된다. 한편 v < 0일 때는 , 과 을 거쳐 전류가 흐르는데, 이 전류가 부하전항을 흐를 때의 방향은 v > 0 일 때와 마찬가지로 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르게 된다. 결과적으로 모든 전류가 + 방향으로 흐르게 되는 전파 정류된 전류가 된다.그림4 (전파정류 과정)• 그림 5는 교류전압을 직류전압으로 정류하는 과정을 보여준다. Bridge 형 정류기를 통하여 전파 정류된 전압이 필터를 통하여 출력전압의 떨림 현상을 할 수 있는 것처럼 실험에 사용된 전압값을 시각적으로 나타내 준다.2] 실험에 사용될 개념• 정공 – 원자의 최외각 궤도에서 전자가 빠져나가 생긴 자리를 의미한다. 즉 전자가 있어야할 자리에 전자가 존재하지 않는 곳을 의미한다.• 자유전자 – 일정한 공간 내에서 속박되지 않고 자유롭게 움직이는 전자를 뜻한다.• 공핍 층 – P형 반도체와 N형 반도체를 접합하면 P형에 있는 전자가 없는 정공으로 N형의 자유전자들이 들어가 결합 후 가전자가 된다. 이때 접한 부분 근처의 캐리어(P형 반도체의 정공, N형 반도체의 자유전자)가 없는 영역을 공핍 층이라고 한다.• 다이오드 – 전류를 한 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로는 흐르지 못하도록 하는 반도체 소자를 뜻한다.3] 참고사항, 주의할 점• 다이오드의 회색은 N형 검은색은 P형임을 확인한 뒤 회로에 연결한다.• 발광 다이오드를 연결할 시 긴 납선을 회로의 오른쪽 짧은 납선을 회로의 왼쪽에 연결한다.• 저항기는 갈색, 검정색, 빨간색의 1000Ω을 사용한다.• 바나나 플러그 패치코드를 파스코에 연결할 때 빨간색을 PASCO 우측 붉은 단자에 연결하고, 검은색을 붉은색 단자의 좌측 검은색 단자에 연결한다.• 회로는 끊기지(opened) 않고 연결되어(closed) 있어야한다.• 본 실험은 전압을 주기 위해 전지를 사용하지 않고 컴퓨터를 이용한다.3.실험결과• 전류가 ON(흐른다)이 되었다고 볼 수 있는 상태의 기준을 2mA(0.002A)로 정하고 실험을 진행했다.실험1 (다이오드의 0.002A의 전압값을 구한 실험결과)• 실험 결과를 통해 다이오드는 0.002A의 값에서 0.617V의 값을 갖는 것을 볼 수 있다. 다이오드에 전압이 가해지고 전류가 통과하는데 일정 시간이 걸린 이유는 P형 반도체의 정공과 N형 반도체의 자유전자의 결합 시간 때문이다.실험2 (적색 LED의 0.002A의 전압을 구한 실험결과)• 실험 결과를 통해 적색LED는 0.002A의 값에서 1.802V의 값을 갖는 것을 볼 수 있다. 적색LED에 것을 볼 수 있다. 황색(노란색)LED에 전압이 가해지고 전류가 통과하는데 일정 시간이 걸린 이유는 P형 반도체의 정공과 N형 반도체의 자유전자의 결합 시간 때문이다.실험4 (녹색 LED의 0.002A의 전압을 구한 실험결과)• 실험 결과를 통해 녹색LED는 0.002A의 값에서 1.887V의 값을 갖는 것을 볼 수 있다. 녹색LED에 전압이 가해지고 전류가 통과하는데 일정 시간이 걸린 이유는 P형 반도체의 정공과 N형 반도체의 자유전자의 결합 시간 때문이다.4.고찰1]실험 목적의 이해1) 다이오드의 대하여 알아본다.• 다이오드는 다수 캐리어가 정공인 P형 반도체와, 다수 캐리어가 자유전자인 N형 반도체의 접합으로 만들어진 반도체 소자로 전류를 한 방향(순방향)으로만 흐르게 하며 반대방향(역방향) 으로는 전류를 흐르지 못하게 하는 성질이 있다.2) 다이오드의 동작원리를 이해한다.• P-N 접합 외부전압 없을 때 – P형 반도체의 정공으로 N형 반도체의 자유전자가 들어가 결합하여 가전자가 된다. 이때 P-N 접합 주변에 가전자의 생성으로 캐리어가 없어져 공핍 층이 형성되고 공핍 층 내부 P형 반도체 쪽은 (-), N형 반도체 쪽은 (+)로 전위장벽이 발생하여 더 이상의 전공과 자유전자의 이동을 막는다.• 순방향으로 전압 – P형 반도체에 (+)전압, N형 반도체에 (-)전압을 가하는 것을 순방향 바이어스라고 한다. 앞서 P-N 접합 주변에 만들어진 공핍 층 내부의 전위장벽과 반대방향으로 전기장이 형성되어 다시 정공과 자유전자의 결합이 시작되고 따라서 전류가 흐르게 된다.• 역방향으로 전압 - P형 반도체에 (-)전압, N형 반도체에 (+)전압을 가하는 것을 역방향 바이어스라고 한다. 앞서 P-N 접합 주변에 만들어진 공핍 층 내부의 전위장벽과 같은방향으로 전기장이 형성되어 정공과 자유전자의 결합을 막고 따라서 전류의 흐름을 막는다.3) 다이오드의 종류에 따른 문턱전압을 알아본다.• 문턱전압이란 어떤 장치나 부품이 동작을 시작하는 전압을 뜻한다. 이번실험에서는 는 1.802V 황색LED 발광 다이오드에서는 1.870V 녹색LED 발광 다이오드 에서는 1.887V의 값을 보였다. 이는 아래의 표로 정리할 수 있다.다이오드의 종류0.002A 에서의 전압다이오드0.617V적색LED 발광 다이오드1.802V황색LED 발광 다이오드1.870V녹색LED 발광 다이오드1.887V표 (다이오드 종류에 따른 0.002A에서의 전압(실험결과 참조))따라서 녹색LED, 황색LED, 적색LED, 다이오드 순으로 문턱전압이 높은 것을 알 수 있다.2]실험에 대한 정리• 이번 실험은 다이오드의 종류의 따른 문턱전압 값을 확인하고 비교하는 실험이다.• 실험을 통해 녹색LED, 황색LED, 적색LED, 다이오드 순으로 문턱전압이 높다는 것을 확인했다.• 실험을 통해 다이오드에 전류가 흐르기 시작(0.002A)하기까지 약간의 시간이 걸리며 그 이유가 P형반도체의 정공과 N형 반도체의 자유전자가 결합하기 때문임을 확인했다.5.질문과 답1. 반도체의 전기적 특성에 대해 설명하라.• 반도체의 예로 이번실험을 통해 사용한 다이오드를 통해 전기적 특성을 설명하면 반도체는 전류를 한 방향(순방향)으로 흐르게 하며 역방향으로는 전류를 흐르지 못하도록 하는 전기적 특성이 있다. 다이오드에서 전류가 잘 흐르는 방향을 순방향, 전류가 잘 흐르지 못하는 방향을 역방향으로 정의한다. 한국전력에서 공급되는 고압의 교류 전력을 직류전력으로 변환하는데 사용되고 있는 것을 대표적인 예로 생각할 수 있다.2. P형 및 n형 반도체의 차이를 설명하라.• P형 반도체는 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)와 같은 순수한 상태의 진성반도체에 불순물 미량의 3가원소(붕소, 알루미늄)을 첨가해 만들어진 것으로 전하를 옮기는 캐리어로 정공(전자가 있어야 할 자리에 전자가 없는 곳)을 사용한다. 즉 전자가 부족한 것이다.• N형 반도체는 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)와 같은 순수한 상태의 진성반도체에 불순물 미량의 5가원소(인, 비소)을 첨가해 만들어진 것으로 전하를 옮기는 캐리어로 자유, N형 반도체에 (-)전압을 주었다는 것이다. 전압을 순방향으로 걸어주면 P-N 접합 주변에 만들어진 공핍 층 내부의 전위장벽(P형 반도체 쪽은 (-), N형 반도체 쪽은(+))과 반대방향으로 전기장이 형성되고 정공과 자유전자는 다시 결합하게 된다. 따라서 전류는 흐르게 된다.4. 다이오드에 전압을 역방향으로 걸어주는 경우에 전류는 어떻게 나타나는가?• 다이오드에 전압을 역방향으로 걸었다는 것은 P형 반도체에 (-)전압, N형 반도체에 (+)전압을 주었다는 것이다. 전압을 역방향으로 걸어주면 P-N 접합 주변에 만들어진 공핍 층 내부의 전위장벽(P형 반도체 쪽은 (-), N형 반도체 쪽은(+))과 같은 방향으로 전기장이 형성되고 정공과 자유전자는 이전과 같이 결합하지 못하게 된다. 따라서 전류의 흐름이 끊긴 회로처럼 동작한다.5. Turn-on 전압이 가장 낮은 LED부터 순서대로 쓰시오.• 이번 실험은 3가지(적색, 황색, 녹색)LED 발광 다이오드를 사용하여 실험을 진행했다. Turn-on 전압이 가장 낮은 LED는 적색LED로 Turn-on 전압이 1.802V다. 그 다음으로 낮은 LED는 황색LED로 Turn-on 전압이 1.870V다. 마지막으로 녹색LED가 1.887V로 Turn-on전압이 세가지 LED발광 다이오드 중 가장 높았다.6. 3가지 색상의 LED가 위와 같은 순서를 나타내는 이유를 설명하라.• 실험을 통해 3가지 색상의 LED의 작용하는 전압의 크기가 적색, 황색, 녹색 순으로 커지는 결과가 도출된 이유는 빛의 파장을 통해 이해할 수 있다. 빛은 위 그림과 같이 파장에 크기에 따라 색상이 변한다.(파장이 길수록 적색 방향의 색상, 파장이 짧을수록 보라색 방향의 색상으로 색상이 변한다.) 또한 파장이 길어지면 주파수(진동수)는 작아지고, 파장이 짧아지면 주파수(진동수)는 커진다. 이를 통해 파장의 길수록 만들어지는 색상은 주파수(진동수)가 작아져 출력전압이 낮아질 것이고 파장이 짧을수록 만들어지는 색상은 주파수(진동수)가 커져 출력전압이8
테크브리지 : 반도체 기술 개요와 전반적인 동향“반도체 박막 증착 공정의 분류”000 000공학 000현대사회의 대다수에 사람들이 활용하는 휴대전화를 비롯한 자동차, 컴퓨터, 텔레비전, 웨어러블 기기 등 우리 사회의 편의성과 효율성을 높이는 거의 모든 전자 제품에는 반도체 부품이 반드시 활용되고 있다. 이처럼 반도체는 우리 생활 환경에서 매우 쉽게 접할 수 있는 부품이며 전자 제품 내에서 내/외부의 특정 에너지를 받음으로 제품에 전류가 흘러 동작할 수 있도록 유도하는 핵심적인 기능을 수행한다.일반적으로 반도체는 모래, 흙, 바위 등으로 구성되며 지구 전체 지각 질량의 약 27.7%를 차지하는 매우 저렴하고 친환경적인 실리콘(Si)을 원재료로 사용하고 있다. 또한, 이를 활용한 대다수의 반도체 제조공정은 크게 1) 웨이퍼 제조공정 ?2) 산화 공정 ?3) 포토 공정 ?4) 식각 공정 ?5) 박막 증착 공정(이온주입) ?6) 금속 배선 공정 ?7) 전기적 특성검사(EDS 공정) -8) 패키징 공정으로 분류되어 있다. 그 중 특히 이번 보고서를 통해 반도체를 구성하는 미세한(1μm 이하의 단위) 크기의 Layer를 형성과 천연 상태의 부도체 Si 웨이퍼에 전기적 특성을 갖도록 유도하기 위한 증착(deposition) 공정에 대해 알아보고자 한다.Fig. 1 PVD 증착 공정 형태 Fig. 2 step coverage반도체 제조에 사용되는 박막 증착 공정은 대표적인 3가지로 방식으로 분류된다. 첫 번째 공정 법은 PVD(physics vapor deposition) 증착 공정(Fig.1)으로 물리적 기상 증착이라 불리며 물리적 방법을 활용해 반도체 금속 박막 증착에 주로 활용되고 있으며 크게 1) Thermal Evaporation, 2) E-beam Evaporation, 3) Sputtering으로 분류되어 박막 증착 공정에 적용된다. 먼저 Thermal Evaporation 공정은 PVD 중 가장 고전적으로 사용되는 방식으로 진공상태의 chamber에 증착하고자 하는 target을 놓고 가열하여 target의 물질 증발을 유도해 반도체 wafer에 증착시키는 공법이다. 이 공법은 장치구성의 용이성, 공정비용 효율성, 공정 단순성 등의 이점이 있으나 고품질 증착을 위한 chamber의 고진공 상태를 유지와 증발한 입자의 직진성으로 인한 step coverage(fig.2)가 매우 불안정(벽면의 박막 증착률의 저하) 문제로 거의 사용되지 않는 방법이다.이어서 E-beam Evaporation 공정은 고 진공상태의 chamber에 E-beam을 이용하여 target을 가열해 증발 물질을 wafer에 증착시키는 공법으로 증착 속도가 빠르고, 높은 융점의 재료 적용성, 고순도 박막 제조 가능성 등의 장점이 있으나 chamber 내 매우 높은 고 진공상태의 유지, X-ray의 발생, 방전 발생 등의 단점이 있다. 마지막으로 Sputtering 공법은 진공상태의 chamber에 Ar과 같은 가스를 주입해 안정화를 유도한 뒤 RF(절연체)나 DC(금속)를 공급해 Plasma를 발생시켜 이온을 생성하고 이온과 target의 충돌을 유발하여 target 물질을 생성해 wafer에 박막을 형성하는 공법이다. 이 공법은 다양한 재료에서 박막 증착 속도의 유사성, step coverage의 우수성, 박막 두께 조절성, 박막의 밀착성 등의 장점이 있으나 박막 후 안정화를 위한 열처리의 필요성(고에너지 증착), 박막을 위한 조건의 복잡성, target의 제한성(금속) 등의 단점을 갖는다.Fig. 3 CVD 증착 공정 형태이어서 반도체 제조에 주로 사용되는 두 번째 공정은 CVD(chemical vapor deposition) 증착 공정(Fig.3)으로 크게 1) APCVD(atmospheric cvd), 2) LPCVD(low pressure cvd), 3) PECVD(plasma enhanced cvd) 4) HDPCVD(high density plasma cvd)으로 분류된다. 먼저 APCVD 공정은 열에너지를 활용하는 가장 기본적인 화학적 기상 증착법으로 대기압 상태의 chamber에 target 물질 가스를 유입시켜 wafer의 boundary layer에 반응을 유발해 박막 증착하는 공정이다. 이 공법은 대기압이라는 조건으로 화학반응이 매우 빠른 속도로 유발되고 대기압 조건으로 장비 구성과 공정비용이 저렴하며 상대적 저온공정(400℃~500℃)이라는 장점이 있으나 대기압의 불순물 노출로 인한 박막의 품질, 평균자유행로(mean free path)가 짧아 step coverage가 불안정한 단점으로 공정활용도가 드물다. 반면 LPCVD 공정은 APCVD 의 단점을 개선한 열에너지를 활용한 증착 공정으로 대기압보다 낮은 저압에서 공정을 진행해 불순물 노출로 인한 박막 품질 문제를 개선할 수 있으며 평균자유행로가 증가해 향상된 step coverage와 생산성, 원료가스 소모량 감축 등의 장점이 있으나 chamber의 저진공 상태를 위한 설비비용, 공정비용, 저압을 극복하기 위한 높은 열에너지, 비교적 느린 증착 속도 등의 단점이 있다. 이어서 PECVD 공정은 chamber에 target 가스를 주입하고 RF나 DC를 공급해 plasma(0.01%)를 발생시켜 발생한 이온을 박막에 증착하는 공정이다. 이 공법은 빠른 증착 속도, 앞선 AP, LP 공정과 비교한 낮은 공정온도, 박막 두께 조절성 등의 장점이 있으나 불순물로 인한 박막 품질저하, 빠른 증착 속도로 인한 낮은 step coverage의 단점이 있다. 계속해서 HDPCVD 공정은 앞선 PECVD 공정의 단점을 plasma 농도 향상으로 극복하기 위해 개발된 공법으로 magnetic coil 활용해 plasma의 농도를 1% 수준으로 높이고 Chamber는 매우 낮은 저압 상태를 유지해 박막 증착 공정을 진행하는 공법이다. 이 공법은 plasma의 농도가 매우 높기에 증착과 Sputtering이 동시에 발현되어 step coverage가 매우 우수하고 치밀한 박막을 생성할 수 있다는 장점이 있으나 불순물, 기판손상 등의 단점이 있다.Fig. 4 ALD 공정 형태마지막으로 반도체 제조에 주로 사용되는 세 번째 공정은 ALD(atomic layer deposition) 공정(Fig.4)으로 기존 PVD, CVD의 박막 도포의 한계를 극복하기 위해 개발된 공정으로 원자 지름 단위의 매우 얇은 박막을 wafer의 모든 표면에 균일하게 증착 가능한 방법이다. 이 공법은 원자 혹은 분자의 화학결합력을 이용한 흡착과 자기포화반응을 바탕으로 박막을 형성하며 진공상태의 chamber에 전구체를 주입해 wafer 표면에 반응시킨 뒤 남은 잔여 전구체 물질을 제거하고 target 물질을 주입해 wafer 표면에 한 층의 layer 증착을 발생시킨다. 또한, 이 과정은 원하는 layer의 층만큼 반복될 수 있다. 오늘날 매우 이상적인 증착 공법으로 주목받고 있는 ALD 증착 공법은 400℃ 이하의 낮은 공정온도, 원자 단위의 정밀한 박막 증착성과 두께 제어 가능성, 매우 우수한 박막의 품질 등의 장점을 보유하고 있으나 원자 단위의 박막을 1개의 layer 씩 증착시키기 때문에 증착 속도가 매우 느리고 저온공정으로 이한 상대적 물성 저하 등의 단점이 있다.