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LED(PN Diode) 측정 및 분석 실습 Report

상용 LED 측정 및 분석박OOAbstract본 실습에서는 총 세가지를 알아보았다. 첫번째, Keithley 4200-SCS를 이용하여 상용 LED에서의 I-V curve를 측정하였고 Reverse bias에서의 Avalanche breakdown과 0.01V에서 소자의 고장을 방지하기 위해 compliance가 걸려있는 것을 확인할 수 있었다. 두번째, 455nm의 LED를 이용하여 상용 LED소자에 빛을 조사한 후 소자에 흐르는 Photocurrent를 통해 Rise time과 Decay time 특성을 분석하였다. 세번째, 4-point probe를 이용하는 방식과 이를 통해 Resistance를 측정하였고 Channel Resistance(Rch) 및 Contact Resistance(Rc)를 분석하는 방식을 알아보았다.1.서론PN접합 다이오드에서 역방향 전압을 계속 증가시키게 되면 특정한 전압에서 갑자기 역방향 전류가 증가하는 현상이 생기는데 이것을 Zener 현상 또는 Avalanche 현상이라 하며 이때 전압을 항복전압이라고 한다. 일반적으로 Avalanche breakdown은 공핍층에서 전자-정공쌍이 연이어 만들어 낼 수 있을 정도의 매우 높은 전기장 에너지 공급에 의해 발생된다.또한Potential이 가해져 있는 반도체 소자에 Band Gap보다 큰 에너지의 빛을 조사하면 Valance Band에 있던 전자가 Conduction Band로 여기되며 전자-정공쌍을 형성하여 소자에 전류가 흐르고 이때 흐르는 전류를 Photocurrent라 한다. 반도체 특성분석기를 이용하여 Photocurrent 측정을 통해 반도체 소자가 가진 광성능을 확인할 수 있다.마지막으로4-point probe는 반도체의 비저항, 특히 절연체 위에 형성된 금속 박막의 비저항을 측정하는데 있어서 가장 널리 사용되는 방법으로 특별한 calibration 절차가 필요 없는 측정이 매우 간단하고 정확한 방법이다.따라서 이번 실습에서는 PN junction diode소자의 I-V이가 작으면 장파장인 붉은색 계통의 빛이 나오게 된다.[1]2.1.2 I-V 특성일반적으로 Diode에 인가하는 전압의 극성에 따라서 전류가 흐르거나 흐르지 않는 정류작용을 수행한다.Fig.3. PN Junction Diode I-V curve [2]Fig.3은 Diode의 Forward 및 Reverse I-V curve를 나타낸다. Forward bias인 경우 Threshold Voltage 이하의 전압에서는 전류는 거의 0에 가깝다. 또한 전압이 증가함에 따라 전류가 증가하기 시작하고, Vth 이상이 되면 전류는 급격히 흐르기 시작하므로 Diode와 직렬로 전류제한용 저항을 추가해 사용한다. 즉, Compliance가 걸려있게 된다. 반대로 Reverse bias를 인가한 경우, 전압이 증가함에 따라 전류는 Breakdown voltage까지는 거의 0이 된다. 하지만 전압을 크게 하면 급격히 전류가 흐르기 시작하여 현저하게 증가하는 현상이 생긴다. 이것은 공핍층이 높은 전계에 의해서 원자내의 전자가 방출되고 자유전자와 정공을 만든 것에 의한 Zener Breakdown이라는 현상과, 공핍층의 고전계에 의해서 가속된 전자나 정공이 원자를 ionization하여 새로 자유전자와 정공을 만드는 Avalanche breakdown 현상이 발생하게 된다.[3]2.2 Photocurrent광전류(Photocurrent)는 광전효과에 의해 방출된 전자가 흘러가며 만드는 전류이며 일반적으로 빛의 Intensity에 비례한다. LED 소자에 빛을 가하게 되면 소자의 표면에 입사되는 Photon이 소자 안으로 흡수되며 Band Gap보다 큰 에너지를 가지는 Photon은 전자를 Valence band에서 Conduction Band로 여기 시키게 된다. 이에 따라 Valence band에서는 정공이 형성되어 전자-정공쌍을 생성하게 된다. 이러한 쌍들은 PN junction diode에 존재하는 내부 전기장에 의해 분리되어 광전류가 흐르게 된다.[4]2.2.1 Rise Fig.4와 같이 탐침 A와 D에 전류를 흘리고 탐침 B와 C에서 전압을 측정하여 저항을 구하여 Sheet Resistance을 환산한다.[8]Fig.4. 4-point probe measurement [8]2.3.1 TLM and Resistance반도체 소자의 Contact Resistance는 TLM으로 측정할 수 있다. TLM이란 Transmission line method의 약자로 수평전극을 이용하여 Contact resistance를 계산하는 방법을 의미한다.Fig.5와 같이 간단한 저항체의 단면도를 통해 Transistor와 같은 소자의 전체 저항은 다음과 같다는 것을 알 수 있다.Fig.5. Vertical contact resistor [9]전체 저항은 접촉 금속에 의한 저항(Rm),금속/반도체 계면에 생기는 저항(Rc), 반도체Bulk resistance (Rsemi)로 구성되며 Rsemi의 경우, 반도체 소자의 Channel Resistance와 같은 값을 의미한다.RT = 2 Rc + 2Rm + Rsemi반도체 저항 Rsemi = Rs(L/W)이며, 대부분의 접촉하는 금속의 저항은 매우 낮기 때문에 Rc>> Rm 이므로 전체 저항은 다음과 같아진다.RT = 2 Rc + Rs(L/W)위의 수식에 의해 Contact Resistance를 구할 수 있으며 Fig.6과 같이 각각의 전체 저항을 거리에 따른 그래프의 절편 값의 1/2값이 Contact Resistance이다.[9]Fig.6. TLM Measurement Graph [9]3. 실험 방법3.1 실험준비Fig.7. Keithley 4200-SCS and CaseCase 안쪽에는 소자를 연결할 수 있는 구멍과 장비와 연결할 수 있는 단자들이 있으며 측정을 진행할 때 암실을 유지할 수 있도록 뚜껑을 덮어준다. 또한 본 실험에서는 Case의 SMU pin 3번과 4번을 장비와 연결하여 진행하였다.3.2 I-V curve 측정본 실험에서는 LED의 긴 단자를 SMU3, 짧은 단자를 SMU4에 전류가 흐르는 것을 방지하는 역할을 한다.Reverse Bias 부근을 살펴보면 약 -30V 부근에서 Avalanche Breakdown 현상이 일어난 것을 확인할 수 있다.4.2 Photocurrent 측정White LED의 I-V curve와 Photocurrent를 측정한 Data는 다음과 같다.Fig.11. White LED I-V curve 측정값White LED의 경우, Red LED와는 다르게 약 2.5V에서 Threshold Voltage값을 갖는 것을 알 수 있다. 이에 따라 Threshold Voltage값보다 약간 높은 2.6V를 가해주어 빛을 가하면 어떻게 변하는지 확인하였다.Fig.12. White LED photocurrent 측정값외부에서 455nm의 빛이 조사되면 기존에 흐르던 전류에서 급격하게 증가하여 약 0.000436A의 Photocurrent가 흐르는 것을 볼 수 있으며, 조사하던 빛이 사라져도 current의 감소량이 크지 않은 것을 알 수 있다. 이후 약 70s에서 빛을 한 번 더 조사하자 약 0.00045A로 처음보다 큰 current 증가량을 보이며 조사하던 빛이 사라지면 current 감소가 Exponential함수와 같이 매우 급격하게 이루어지는 것을 확인할 수 있다.앞서 설명한 것과 같이 처음보다 두번째 빛을 조사했을 때, Photocurrent가 더욱 상승하는 것을 알 수 있었다. 이는 빛을 off 했을 때 암전류 상태로 돌아와야 하지만, PPC effect에 의해 암전류 상태로 돌아오지 않고 일정시간동안 전류가 흐르고 암전류로 돌아오지 않은 채로 빛을 다시 조사하면 소자에 흐르던 전류의 양만큼 Photocurrent의 양이 증가하게 된다.4.2.1 Rise time and Decay timeFig.13. 2th pulse의 Rise and Decay time빛을 조사했을 때 전류의 상승과 감소를 확실히 알 수 있는 2번째 pulse의 Rise와 Decrease 구간Fitting을 진행하였다.Rise 구간의 502Ω라는 것을 알 수 있다.또한 TLM을 통해 Channel Resistance와 Contact Resistance를 식(3)을 통해 계산할 수 있다.RT = 2 Rc + 2Rm + Rsemi --- (3)식(3)에서 반도체 저항 Rsemi = Rs(L/W)이며, 대부분의 접촉하는 금속의 저항은 매우 낮기 때문에 Rc>> Rm 이므로 전체 저항은 식(4)와 같아진다.RT = 2 Rc + Rs(L/W) ---- (4)각각의 전체 저항을 거리에 따른 그래프의 절편 값의 1/2값이 Contact Resistance이므로 이를 통해 RT – RC를 구하면 Channel Resistance 또한 구할 수 있을 것이다.References[1] “LED란 무엇일까? LED의 기본 원리와 종류, 장점”. 삼성반도체이야기. 2013년2월5일 수정, HYPERLINK "https://www.samsungsemiconstory.com/kr/led%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%BC%EA%B9%8C-led%EC%9D%98-%EA%B8%B0%EB%B3%B8-%EC%9B%90%EB%A6%AC%EC%99%80-%EC%A2%85%EB%A5%98-%EC%9E%A5%EC%A0%90/" https://www.samsungsemiconstory.com/kr/led%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%BC%EA%B9%8C-led%EC%9D%98-%EA%B8%B0%EB%B3%B8-%EC%9B%90%EB%A6%AC%EC%99%80-%EC%A2%85%EB%A5%98-%EC%9E%A5%EC%A0%90/[2] HYPERLINK "https://gamma0burst.tistory.com/596" https://gamma0burst.tistory.com/596[3] HYPERLINK "https://mie.hsc.ac.kr" https://mie.hsc.ac.kr[4] 윤경훈, 한국에너지기술연구원, PV CDROM태양광개론, Christiana HonGE 9

공학/기술| 2024.03.28| 7페이지| 3,000원| 조회(140)

반도체, 실험, A+ report

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MOSFET, MOSCAP 측정 실험 Report

상용 Transistor 측정박OOAbstract본 실습에서는 크게 MOSFET의 I-V 및 C-V 특성 2가지를 분석하였다. 첫번째, Keithley 4200-SCS를 이용하여 MOSFET의 각 Gate, Drain에 인가한 Voltage에 따른 Current를 분석하였고 ID-VGS curve를 통해 On-off ratio, Threshold Voltage, Subthreshold swing, Mobility, DIBL 현상을 확인하였다. 또한 Drain에 Voltage를 인가해 Current 변화를 확인하는 ID-VDS curve를 통해 Threshold voltage 전후의 ID값과 Pinch-off를 확인할 수 있었다. 두번째, MOSFET Gate Oxide의 Voltage에 따른 Capacitance의 변화를 분석하였다. Z(impedance)와 Theta를 이용하여 Frequency를 도출하고 C-V를 측정한 결과, Vg0에서는 Depletion 현상에 따른 Cox 및 Cdep이 나타나 Capacitance가 감소했다. 또한 Low Frequency에서는 Cox에 의한 영향만이 존재해 Capacitance가 다시 상승하지만, High Frequency에서는 Depletion region이 최대가 되어 Cox 및 Cdep의 영향 때문에 낮은 Capacitance를 가지게 된다.1.서론Transistor는 전류나 전압 흐름을 조절해 증폭 또는 스위치 역할을 하는 반도체 소자이다. Transistor는 크게 Gate에서 전류를 조절하는 BJT와 전압을 조절하는 MOSFET이 있다.Transistor 측정은 전류가 빠르게 흐르는지 확인하고 Resistance를 도출하기 위해 하며, 도출된 값을 통해 Channel에 미치는 요소들을 확인한다.Capacitor는 전기회로에서 전기 용량을 전기적 Potential Energy로 저장하는 장치로서 두 도체 사이의 Dielectric(Gate Oxide) 물질로 이루어진다. 각 판의 표면과 절연체의 경계에 전하가렇듯 Vth이전의 영역을 Subthreshold 영역이라고 하며, 이 영역에서는 Weak Inversion 상태에서 Diffusion current가 발생하며 이 때의 전류를 Off-current 또는 Leakage current라고 한다. Vth이상이 되어 발생하는 Drain 전류는 On-current라고 하며 Vth값은 측정된 I-V curve를 통해 구할 수 있다.Subthreshold region에 흐르는 Diffusion current는 매우 작아 Fig.8과 같이 log scale을 통해 확인하며, 그래프에서 선형적으로 증가하는 부분의 기울기의 역수를 Subthreshold Swing(SS or S)라고 정의하며 식(1)과 같이 표현할 수 있다. QUOTE ---- (1)이 때, SS는 얼만큼의 전압을 가해주어야 전류가 10배 증가하는지를 나타내는 양으로서 Transistor 성능의 중요한 지표이다. 일반적으로 요구되는 On-Off Ratio는 > 105이며, On current에 필요한 전압은 Vth이므로 Vth >> 5S의 관계를 성립하고 Vth를 낮추기 위해서는 S값을 낮춰야 한다. 또한 Leakage current를 줄일수록 소자의 성능이 뛰어나다고 하며, 이는 Off-current를 감소시켜 Vth를 낮추는 것과 동일하다.[8][9]2.6.2 DIBLDIBL이란 Drain Induced Barrier Lowering의 약자로 Short channel에서 Drain 전압이 높은 경우, Depletion region이 증가하여 Channel에 영향을 미치는 현상을 말하며 식(2)와 같이 나타낼 수 있다. QUOTE ---- (2)또한 DIBL 발생 시, Gate 전압을 인가하지 않아도 Drain 전압에 의해 Leakage current가 증가하게 되며, 이를 해결하기 위해 Gate에 음의 전압을 인가할 수 있으나 이는 GIBL 현상을 유발할 수 있다.Fig.8. DIBL ID-VGS Curve [10]Fig.8과 같이 DIBL 현상이 발생하면 고, 표면에서 전자의 농도가 지속해서 쌓이게 된다.[13][15]2.10 High and Low Frequency C-VC-V Curve를 측정하면 Inversion region에서 입력 전압의 Frequency에 따라 Fig.14처럼 C-V 특성이 나타나는 것을 알 수 있다. Inversion region에서 Low Frequency를 가할 때 나오는 curve를 quasi-static C-V라고 하는데, 이는 Frequency가 무한히 낮은 정적 case처럼 AC 신호에서 Qinv으로 반응할 수 있기 때문이며 C가 COX로 돌아가게 된다. 이러한 현상은 Space charge에 의한 Capacitor 값은 전압을 증가시켜도 그 값을 유지하기 때문에 공간 전하층을 무시할 수 있으며, Capacitor값 COX만을 고려하면 된다. 또한 이 상태에서는 N영역으로 전자를 공급받을 수 있다.Fig.14. Low Frequency Inversion Region [16]반면에 Fig.15과 같이 Inversion region에서 High Frequency를 가하고 AC신호를 인가하면, AC 신호는 Frequency가 빨라진 전압에 반응할 수 없게 되어 공간 전하층에 의한 Capacitance 또한 고려되어 COX와 CDep가 둘 다 고려된다. 이러한 경우, Gate에 인가된 AC 신호를 반응해주는 전하를 지나쳐 신호는 더 아래로 내려가게 되며, 결국 Strong Inversion상태가 되어 WDep가 최댓값이 되어 총 C값이 가장 적게 측정된다.[16]Fig.15. High Frequency Inversion Region [16]2.10.1 C-V diagramC-V 특성 그래프는 Fig.16과 같이 나타낼 수 있다. 앞서 설명했듯이, Accumulation상태는 표면에 음의 전압을 인가하면, 금속은 음의 전하로 대전되고 Oxide를 가로질러 반도체 표면은 양의 전하로 대전되게 된다. 이 때, Oxide는 절연막 역할을 수행하고 이 Oxide를 기준으로 음과 양의 전하-Off ratio를 비교하는데 용이하다.이와 같은 방법을 통해 Leakage current, On-Off ratio, Threshold Voltage를 확인할 수 있다. 이후 Drain Voltage를 높여서 진행하여 처음 그래프와 비교해 Transconductance값을 구해본다.3.1.2 ID-VD 측정Source에는 0V를 일정하게 가해주고 Drain에 0V부터 1V까지 Voltage Sweep을 진행한다. 또한 Gate에 Voltage Step을 하여 0.5V부터 1.5V까지 0.1V간격으로 step을 진행한다. 이를 통해 Gate Voltage의 Step이 진행될 때 마다, Drain Voltage Sweep이 진행되게 되며 이를 통해 Pinch-off 현상을 확인해본다.3.2 Capacitor 측정 실험 준비본 실습에서는 Capacitance를 측정하기 위해 MOSFET의 Gate Oxide를 사용한다. 또한 DC measure을 했던 기존의 Transistor과는 다르게 AC measure를 통해 측정해야 하므로 line setting을 다르게 진행한다. High Voltage line의 경우, Gate 단자에 연결하고 Low Voltage line의 경우, Source 단자에 연결하여 2term으로 진행한다. 이에 따라 Source와 Gate 사이에 있는 Gate Oxide의 층을 Insulator로 하는 Capacitor로 측정이 가능하다.3.2.1 Z-Theta 측정Capacitor mode에서 CVH1과 CVL1 module로 측정을 진행한다. High module(CVH1)에서는 CVU Frequency Sweep을 하게 되며, 1kHz부터 10MHz까지 log scale 단위로 Sweep하며 측정을 진행한다.Z(impedance)인 교류의 저항 값과 θ(angle)인 교류의 위상 값을 구하며, θ값이 -90º일 때, Capacitor의 특성이 가장 크게 나타나므로, 해당 값을 찾고 이에 해당하는 Frequency값을 찾는다.3.2.2 측정Graph.5의 빨간색 선은 Theta값으로 Linear scale이며, 파란색 선은 Z(impedance) 값으로 Log scale의 값이다.Graph.5. Z-Theta CurveGraph.5에서 볼 수 있듯이, Theta값이 -90º을 가지게 되며 Z(impedance) 값이 Linear하게 감소한다.XC는 Capacitance Resistance, f는 Frequency, C는 Capacitance라고 하면, Z는 식(5)와 같이 XC에 비례하고 식(6)과 같이 XC는 Frequency에 반비례 관계이므로 Frequency가 증가함에 따라 Z가 감소한다. QUOTE ---- (5) QUOTE --- (6)4.1 Capacitance 측정Graph.6. Capacitance CurveGraph.6을 보면 처음 400kHZ의 Frequency로 측정한 값이 가장 높은 Capacitance를 가지고 이후 800kHz, 2MHz로 Frequency를 높게 측정할수록 Capacitance가 점점 낮게 측정됨을 알 수 있다.이는 식(6)에서 알 수 있듯이, Capacitance인 C와 Frequency인 f가 반비례 관계를 가짐에 따라 Frequency가 높아질수록 Capacitance가 낮게 측정되는 일반적인 경우라고 볼 수 있다.4.1 C-V Curve 측정Graph.7. C-V CurveGraph.7은 -3V부터 2V까지 0.02V의 Step으로 Sweep을 진행한 C-V Curve로 20kHz의 Frequency를 인가하였을 경우는 파란색의 그래프이며, 더 높은 Frequency인 2MHz를 인가한 경우는 보라색 그래프이다.①번 구간은 Surface Accumulation Region으로 Vg0의 전압을 인가한 구간으로 Oxide와 Substrate사이의 계면에서 major carrier가 표면에서 밀려나면서 농도가 줄어들게 되고, 양의 전압을 더욱 증가시키면 Substrate의 표면에 Carrier가 존재하지 않는 Depletion region이 생GE 9

공학/기술| 2024.03.28| 14페이지| 3,000원| 조회(176)

반도체, 실험, A+ report

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레이먼드 카버_대성당_Report

공감과 이해─레이먼드 카버, 『대성당』 이라는 작품은 아들이 교통사고를 당한 이후 부모님의 걱정, 좌절 등 부모님의 심정 변화를 잘 느낄 수 있었던 작품이었다. 또한 비록 부모님의 입장은 아니었지만, 작품을 읽으면서 최근 외할아버지께서 돌아가실 때, 느꼈던 감정, 생각, 상황들이 다시 떠올라 더욱 슬프게 다가왔던 작품이었다.해당 작품을 읽으면서 가장 인상깊게 보았던 것은 제목과 같이 별것 아닌 것 같지만, 도움이 되는 말들과 행동이었던 것 같다.“그녀는 자신과 같은 종류의 기다림이라는 상황에 처한 이 사람들과 더 많은 이야기를 나누고 싶었다. 그녀도 두려웠고, 그들도 두려웠다. 다들 그런 공통점이 있었다. 그녀는 그 사고에 대해 더 많은 얘기를 하고 싶었다. 스코티가 어떤 아이였는지 그들에게 더 얘기하고, 또 사고가 월요일, 그러니까 그애의 생일에 일어났다는 것을, 그런데 그애는 아직 의식을 회복하지 못하고 있다는 것을 말하고 싶었다. 그러나 그녀는 어떻게 이야기를 시작해야 할지 알 수 없었다.” , p.110스코티의 어머니 앤은 흑인 아이에 대해 이야기를 듣고 자신과 같은 처지를 가진 사람들을 통해 불안하고 걱정되는 감정들을 없애고 싶었던 것 같지만, 이후 오히려 흑인 아이가 사망했다는 이야기를 듣고 그녀의 감정이 더욱 요동친 것처럼 느껴졌다.“아마 제대로 드신 것도 없겠죠. 내가 만든 따뜻한 롤빵을 좀 드시지요. 뭘 좀 드시고 기운을 차리는 게 좋겠소. 이럴 때 뭘 좀 먹는 일은 별것 아닌 것 같지만, 도움이 될거요.” , p.127하지만 빵집 아저씨의 정말 별것 아니지만 위와 같은 말을 통해 스코티의 부모는 자신들의 아이가 죽었다는 것을 받아들이고 정서적인 평화를 찾았다.나 또한 그 당시 스코티의 부모처럼 너무나 슬펐고 감정이 요동쳤었다. 친구들과 만나면 자신들도 같은 경험을 가지고 있다면서 위로를 했지만, 전혀 위로가 되지 못했다. 하지만 한 친구가 그저 ‘오랜만에 술이나 마시고 놀자’ 라고 말해주고 평소처럼 얘기했던 것이 정서적으로 안정을 찾을 수 있게 큰 도움이 되었다.작품을 읽으면서 ‘남들의 공감과 연민이 항상 위로가 되는 것이 아닌 제목과 같이 별것 아닌 것 같지만, 도움이 되는 경우가 있다는 것을 작가의 경험을 통해 작품으로 표현한 것이 아닐까?’ 라는 생각을 하였고 이에 충분히 공감하면서 읽었기에 계속해서 기억에 남는 작품이 될 것 같다. 이라는 작품은 어느 날 아내의 친구인 맹인이 찾아와 남편과 이야기를 나누고 맹인과 함께 대성당을 표현해보면서 남편이 무언가를 깨우치는 내용의 작품이다.해당 작품을 읽으면서 가장 주목해서 보았던 것은 ‘진정한 의미의 이해란 무엇일까?’이다.처음 로버트는 그저 아내와 가깝게 지내는 맹인이 집에 온다는 것이 불만이었고 아내의 처가 흑인이라는 것을 알자 ‘니그로’라고 말하는 등 다른 사람의 관점이 아닌 오롯이 자신의 관점에서만 생각을 하며 공감을 할 수 없는 사람처럼 보인다. 또한 맹인에게 대성당의 의미를 전달해주려고 했을 때, 어려움을 느끼게 된다.“왜 그러느냐고는 묻지 마세요. 설명이 잘 안되네요. 그렇죠? 나는 또 무슨 말을 하면 좋을까 궁리했다. 이 정도로밖에는 제가 할 수 있는 설명이 없겠습니다. 이런 일은 잘 못하겠습니다.” , p. 306-307“그럼 계속 눈은 감고. 이제 멈추지 말고. 그려. 내 손이 종이 위를 움직이는 동안 그의 손가락들이 내 손가락들을 타고 있었다. 살아오는 동안, 내 인생에 그런 일은 단 한 번도 없었다. 한번 보게나, 어떻게 생각하나? 하지만 나는 눈을 감고 있었다. 조금만 더 그렇게 눈은 감은 채로 있자고 나는 생각했다. 마땅히 그래야 한다고 나는 생각했다. 나는 여전히 눈을 감고 있었다. 하지만 내가 어디 안에 있다는 느낌이 전혀 들지 않았다. 이거 진짜 대단하군요.” , p. 311하지만 로버트는 맹인과 같은 입장에서 대성당을 그려보자 대성당의 의미를 진정으로 깨닫는 것과 같은 장면이 나오게 된다.이 작품을 읽으면서 어렸을 적 학교에서 진행한 시각장애인 체험을 떠올리게 되었다. 안대를 끼고 평소 익숙하던 복도와 교실을 돌아다녀보았는데, 시각이 차단된 것만으로 모든 환경이 낯설었고 방향감각을 상실하여 평소처럼 걸어 다닐 수 없었던 기억이 있다.이러한 경험과 해당 작품을 통해 진정한 의미의 이해란 역지사지(易地思之)라는 사자성어처럼 ‘그 사람과 같은 관점에서 바라보는 것이 아닐까?’라는 생각을 하게 되었다. 즉, 우리가 생각하는 관점만이 아니라 다른 사람들의 관점에서 어떠한 사물이나 환경들을 바라보았을 때가 진정으로 그것을 이해했다고 할 수 있을 것 같다는 생각이 들었다.PAGE * MERGEFORMAT2

독후감/창작| 2024.03.28| 2페이지| 1,000원| 조회(115)

독후감, 대성당, A+ report

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더블린 사람들(제임스 조이스) Report

인간의 좌절과 고통, 성장─제임스 조이스, 『더블린 사람들』『더블린 사람들』 이라는 작품은 아일랜드의 더블린이라는 도시를 중심으로 여러 나이, 계층의 사람들이 겪는 다양한 삶을 보여준다. 작가는 해당 작품을 통해 당시 더블린 도시의 분위기와 모습을 담아냈는데, , , 을 읽다 보면 전체적으로 암울하고 희망이 없어 보이는 분위기의 사실적인 표현을 통해 작가가 생각하는 당시 시대를 조금이나마 알 수 있었던 것 같다.해당 작품의 세 단편을 읽으면서 가장 주목한 것은 삶의 고뇌와 좌절이 가득하여 헤어나오지 못하는 사람들이었다.첫번째, 애러비의 주인공은 애러비라는 바자회에서 좋아하는 여자에게 줄 선물을 사려고 하지만 너무 늦게 도착하고 소심한 성격 때문에 사지 못하였다. 아래와 같은 묘사를 통해 소년이 스스로의 성격과 행동에 의해 점원에게 무시당하여 좌절하고 분노한 모습을 볼 수 있었다.“그 어둠 속을 뚫어져라 노려보고 있자니까 나 자신이 마치 허영에 몰리고 또 허영의 조롱을 받은 짐승만 같았다. 그리고 내 두 눈은 고뇌와 분노에 활활 타고 있었다.” , p.19두번째, 이블린의 주인공은 가정 형편이 좋지 않았고 프랭크라는 선원과 사귀게 된 후, 그에게 아르헨티나로 떠나자는 제안을 받아 항구로 나오지만 새로운 세상이 두려워 떠나지 못한다. 아래와 같은 묘사를 통해 그에게 구원받고 싶어 새로운 세상으로 나아가려 하지만, 결국 두려움을 떨쳐내지 못해 좌절하는 모습을 볼 수 있었다.“온 세계의 바다가 그녀의 가슴으로 몰려들었다. 프랭크가 그녀를 그 바다 속으로 끌고 들어가는 것만 같았다. 자기를 빠뜨려 죽일 것만 같았다. 그녀는 두 손으로 쇠난간을 움켜잡았다.”“그녀는 마치 가엾은 짐승처럼 힘없이 창백한 얼굴로 프랭크를 쳐다보았다. 그 눈은 그에게 사랑한다거나, 잘 가라거나, 사람을 알아본다거나 하는 것 같은 표정도 보이고 있지 않았다.” , p.22세번째, 죽음 사람들의 주인공은 호텔로 돌아오는 길에 아내에게 육체적 욕구를 느끼지만, 아내에게 옛 연인인 마이클에 대해 듣게 되고 자산의 사랑이 죽은 사람들에 비해 보잘 것 없다는 것을 느끼면서 좌절하게 된다. 이는 아래와 같은 묘사를 통해 알 수 있었다.“아내의 이 대답에 가브리엘은 막연한 공포를 느꼈다. 마치 자기가 승리할 것을 희망하고 있었던 그 순간에, 어떤 앙심을 먹은 정체를 분간할 수 없는 것이 그 몽롱한 세계에서 싸울 힘을 모아가지고 자기에게로 덤벼들려는 것만 같았다.” , p.125앞에서 언급했듯이, 세 단편 모두 저마다의 고뇌와 좌절이 담겨 있지만, 분명한 차이점이 존재한다고 생각한다. 의 소년은 선물 살 돈을 스스로 구하지 않고 바자회에 늦게 도착하여 사지 못하며 좌절 앞에서 분노하는 어리숙함을 보인다. 의 이블린은 좋지 않은 상황을 스스로 개척해보려 노력하지만, 두려움 앞에 좌절하게 된다. 하지만 의 가브리엘은 다르다.“관용의 눈물이 가브리엘의 눈에 가득 어리었다. 그는 아직 어떠한 여자에 대해서도 이런 감정을 가져본 일이 없었으나, 그는 이런 감정이야말로 사랑이 틀림없을 거라는 사실을 알고 있었다.” , p.127위와 같은 표현을 통해, 앞서 두 단편과 다르게 고통, 좌절 앞에서 계속 헤매지 않고 한 발짝 나아갔다는 것을 알 수 있었다. 또한 세 단편이 , , 순으로 진행되고 주인공들의 나이 또한 많아지는데, 이는 작가가 인간은 수많은 좌절과 고통을 겪지만 성장하면서 이러한 것들을 대하는 자세와 마음가짐이 성숙해진 것을 표현하기 위함이 아닐까 조심스럽게 추측해본다.마지막으로, 『더블린 사람들』 이라는 작품을 통해 사람이 큰 좌절과 고통에 있어 어떤 행동을 취하게 되는지 간접적으로 경험할 수 있었다. 또한 최근 취업 준비를 하면서 좌절과 고통을 겪고 있었는데, 스스로가 좌절의 상황에서 소년처럼 어리숙할 것인가, 이블린처럼 두려워만 할 것인가, 가브리엘처럼 성숙할 것인가에 대해 생각해 볼 수 있는 계기가 되었고 탈락이라는 좌절 앞에서 더욱 굳건한 마음가짐과 성숙한 태도로 취업에 임할 수 있을 것이라는 생각을 하게 되었다.PAGE * MERGEFORMAT2

독후감/창작| 2024.03.28| 2페이지| 1,000원| 조회(101)

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DB 하이텍 양산개발 직무 22년 하반기 면접 공부 자료(반도체 면접 자료)

[ 직무 ]1. 패터닝 공정이란 무엇인가패터닝 공정은 크게 증착(deposition)과 노광(lithography), 식각(etching)으로 구성된다. 각각 원하는 소재를 박막 형태로 깔고, 노광으로 패턴을 인쇄한 후 필요하지 않은 부분을 제거하는 과정이다. 즉, 원하는 반도체 회로의 패턴을 만드는 중요한 공정이다.노광, 증착 공정도 중요하지만 그중 식각 공정이 가장 중요하다고 생각한다. 왜냐하면 Under Etch와 같이 잘못 식각될 경우, 후속 공정에 큰 문제를 야기할 수 있으며, 해당 Wafer 자체를 사용하지 못할 수 있기 때문이다. 또한 선폭이 미세화됨에 따라 패턴의 복잡도 또한 증가했는데, 이러한 복잡한 패턴을 정확하게 실현할 수 있게 해주는 공정이 식각 공정이기 때문이다.반도체 미세화에 따른 resolution에 한계 때문에 멀티패터닝 등을 사용하기도 합니다.분해능이 떨어지는 경우, 공정 진행 시 pitch 사이에 빈 공간이 있는데 이 pitch 사이에 추가적인 패턴을 만들어주어 패턴의 밀도를 높이는 공정이 멀티패터닝 공정입니다.종류에는 LLE, LELE SADPT 등이 있습니다.▶ Resolution(분해능) : 서로 떨어져 있는 두 물체를 서로 구별할 수 있는 능력으로 포토공정으로 패턴을 웨이퍼에 전사할 수 있는 최소 선폭의 한계를 말하며, 값이 작을수록 공정에 유리▶ 분해능 향상 방법 : 단파장 사용(EUV), 높은 개구수(큰 렌즈크기)를 사용, 매질 교체(액침노광) 방법 등▶ 초점심도(DOF) : 렌즈를 통과한 빛을 조사했을 때 초점을 맞출 수 있는 범위로 도포된 PR은 모든 높이의 범위가 DOF 안에 들어야 공정이 가능하므로 값이 클수록 공정에 유리함. 분해능과 초점심도는 반비례 관계이며, 노광설비 내의 공간적 제한 등으로 인해 렌즈의 크기를 키우는 데 어려움이 있음.▶ Hard Mask Patterning : 패턴이 작으면서 깊게 식각을 하려면 PR 두께가 높아져야 하나, 두꺼운 두께의 PR 사용 시 패턴이 쓰러질 수 있고, 파장이 낮 방향의 식각 속도가 빠른 이방성 특성을 가진 RIE 방식을 많이 사용함. 플라즈마를 사용하여 표면에 이온 충돌을 시켜 막질 내 타깃의 분자 간 결합력을 약화시킨 뒤 약해진 부위를 라디컬이 흡착되어, 막질을 구성하는 입자와 결합해 휘발성 화합물인 가스로 만들어 배출시킴. 라디컬은 등방성의 성질을 띠지만, 결합력이 강한 벽면보다는 양이온의 공격으로 결합력이 약화된 바닥 면을 구성하는 분자들이 더 쉽게 라디칼에 포획돼 새로운 화합물로 변화면서 하방 식각이 주류가 됨.2) 증착 공정절연막과 파워 및 시그널 라인 전달하는 물질을 쌓는 공정으로, 초기 공정의 절연막부터 층간 절연막을 주로 증착하는 CVD 공정과 메탈 배선을 주로 증착하는 PVD 공정이 있다.CVD는 화학기상 증착방법을 말하며, 반응 Gas에 적절한 에너지를 공급하면 웨이퍼 표면에 원하는 박막이 증착되고 이로 인한 반응 부산물이 배출되는 과정이이다. 압력, 반응 에너지별로 APCVD, LPCVD, PECVD 등으로 구분된다.PVD는 물리기상 증착방법을 말하며, 반도체의 도체 역할을 하는 물질을 증착할 때 주로 사용한다. 공정의 주요 매커니즘은 원한는 막질에 Ar Gas로 Sputtering하여 웨이퍼 표면에 원하는 박막이 증착되는 과정이다.증착에서 중요한 요소는 Step Coverage라고 생각한다. Etch 공정을 통해 생성된 패턴에 절연막, 메탈 배선 등을 증착해야 하는데, Step Coverage가 좋지 않으면, 공극이 생겨 후속 패터닝 시 문제가 발생할 수 있다. 즉, Gap Fill 특성이 좋아야 목표한 패턴을 형성할 수 있기 때문이다.3) Photo 공정포토 공정은 패턴을 구현하기 위해 어떤 부분을 깍고 어느 부분을 유지할 것인가에 대한 경계를 지정해주는 공정으로, 원하는 패턴이 새겨지는 PR을 Coating한 후 원하는 패턴을 웨이퍼에 쪼여주는 Expose 공정을 진행하고, Develop 공정을 진행하여 원하는 패턴만을 남기는 과정이다.포토 공정에서 중요한 요소는 Overlay정밀도라 생각한는 방식유리섬유: Drawing 공정 - 용융된 유리를 좁은 틈을 이용하여 뽑아내어 냉각시키는 방식원리 - 유리전이온도: 고분자의 물질이 온도에 의해 분자들이 활성을 가지며 움직이기 시작하는 시점으로 상변화를 거치기 전에 변화를 보이는 시점이다. 딱딱한 고분자가 이 온도에서는 부드러운 고무처럼 변하게 되어 쉽게 가공할 수 있는 상태가 된다.3) 교내 학술제를 진행하면서 이론적인 부분을 제외하고 가장 어려웠던 부분은 갈등 상황을 해결하는 것이었습니다. 이론 공부와 자료 조사를 진행하던 중, 한 팀원의 참여도가 낮아 다른 팀원들의 불만이 쌓여갔고 프로젝트 진행에 차질이 생겼었습니다. 이에 팀원의 참여도를 높이기 위해 개인적으로 식사자리를 가져 참여도가 낮은 이유에 대해 조심스럽게 물어보았고 이론적인 부분에 대한 이해가 어려워 의욕이 떨어졌다는 것을 알게 되었습니다. 이에 팀원들과의 상의를 통해 각자 맡은 부분을 공부하는 기존의 방식이 아닌 스터디룸을 빌려 함께 공부하고 이해하는 방식으로 진행하였고 이를 통해 모든 팀원의 참여도를 더욱 높일 수 있었고 장려상이라는 결과를 얻을 수 있었습니다.8. CIS 설명(구조, 원리, 공정)CIS는 빛에 의해 발생한 전자를 각 화소 내에서 전압 형태로 변환해 전송하는 이미지 장치로 입사된 빛을 픽셀의 가운데로 집광시켜주는 렌즈, 빛을 전자로 변환하는 포토다이오드, 특정 파장의 빛만 통과시키는 컬러 필터, 전자를 디지털 신호로 변화하는 아날로그/디지털 회로, 보정과 영상처리를 담당하는 Image Signal Processor(ISP) 등으로 구성된다.동작 과정은 다음과 같다.렌즈를 통과한 빛이 컬러필터를 거쳐 가시광선 파장대 영역의 빛이 포토 다이오드에 집광된다. 포토다이오드 표면, 즉, 실리콘 표면은 빛 에너지를 받으면 공유 결합이 끊어지면서 전자-정공 쌍을 생성한다. 생성된 전자-정공 쌍의 전위는 AD 변환기를 거쳐 디지털 데이터로 변환된다.※ CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor)Cotocurrent의 양이 증가하기 때문이라는 것을 알 수 있었다.※ Avalanche Breakdown : PN diode에서 역방향 전압이 크게 인가되면 충돌이온화로 인해 역방향 전류가 급격히 증가하는 현상 I-V 특성 측정 시 확인※ PPC Effect : Energy Band Gap에 해당하는 빛을 일정기간 조사한 후 빛을 제거하면 암전류로 돌아오지 않고 전도성이 일정시간 유지되는 현상으로 조사된 빛에 의해 Photon E를 받은 전자는 C.B로 여기되어 V.B로 내려와 재결합한다. 이 때, Oxygen Vacancy에 Carrier가 Trap되어 재결합이 늦어지면서 전도에 기여하기 때문이다.※ Photocurrent(광전류) : 광전효과에 의해 방출된 전자가 흘러가며 만드는 전류로 소자의 표면에 입사되는 Photon이 흡수되며 Band Gap보다 큰 에너지를 가지는 Photon은 V.B.에서 C.B로 여기된다. 이에 따라 V.B에서는 정공이 형성되어 전자-정공쌍을 생성하게 되며, 이러한 쌍들은 내부 전기장에 의해 분리되어 광전류가 흐르게 된다.11. MOSFET 소자(I-V특성)전류가 흐르지 않는 off영역, 전류가 증가하는 triode영역, 전류가 증가하지 않고 일정하게 유지되는 포화 영역이 있음12. MOSCAP C-V특성MOSCPA이란, Metal-Oxide-Semiconductor로 구성되어 Capacitor로 동작할 수 있는 소자를 말함. 이러한 구조를 통해 전류가 나가지 못하고 쌓이며 전압에 의해 전하량 혹은 극성이 변하여 Capacitor로서 동작할 수 있다. MOSCAP은 게이트 전압에 따라 Accumulation, Depletion, Inversion 영역으로 나뉜다.Accumulation 상태는 표면에 음의 전압을 인가하면 금속은 음의 전하로 대전되고 oxide를 가로질러 반도체 표면은 양의 전하로 대전되게 된다. 이때, oxide는 절연막 역할을 수행하고 이 oxide를 기준으로 음과 양의 전하가 쌓여 있는 capacitor처럼 볼상으로 도핑 농도를 조절하여 Band to Band Tunneling이 일어나지 않게 조절, Gate 양단의 산화막 두께 증가, Gate 물질 일함수 조절, 소스와 드레인, 게이트가 겹치는 부분을 없애는 방법으로 개선 가능3) Hot Carrier Injection EffectCarrier가 게이트 전압에 의해 산화막으로 주입되어 게이트 전류를 형성하는 현상으로 드레인 근처의 강한 전계에 의해 에너지를 받아 전자가 게이트 전압에 의해 산화막에 트랩되어 게이트 전류를 발생시키고 문턱전압 상승을 유발한다. 이는 전계가 가장 강한 경계면의 도핑 농도를 줄이는 LDD(Lightly Doped Drain)를 통해 드레인 부근의 최대 전계를 완화시켜 hot carrier injection 효과를 개선할 수 있다.※ Threshold VoltageMOSFET에서 전류가 흐르게 되어 스위치가 켜지는 시점의 게이트 전압MOSEFT 상에서 전류가 흐르지 않던 상태가 전류가 흐르는 상태로 반전되는 시점의 전위방벽인 전압으로 전류가 흐르기 시작하면 문턱전압을 인한 저항이 급격히 감소함. 또한 기판 내 Oxide의 P-type 기판에 있는 major carrier와는 반대 type의 밀도가 매우 높은 전자층이 Drain 단자와 닿도록 하는데 필요한 Gate 전압과 같다. 즉, 소스 단자에서 드레인 단자로 전류가 흐르기 위한 이동성 전자가 충분히 쌓여 전류가 잘 흐르는 채널이 생성되는 시점에 인가하는 게이트 전압이다.적절한 일함수를 갖는 게이트 물질 사용(일함수 증가하면 flat band voltage 감소하여 Vth 감소), p-substrate 농도 조절(낮을수록 Vth 감소), Tox를 통해 Cox 조절, High-k 물질 사용하여 Cox 조절하여 Vth 조절 가능※ Sub Threshold Voltage and Swing문턱전압에 도달하기 전에 소량의 전류가 흐르는 영역을 뜻하며, 이 영역에서는 Weak Inversion 상태에서 Diffusion Current가 발생하며 이 태이다.

면접준비| 2024.03.28| 12페이지| 5,000원| 조회(190)

반도체, 자소서, 취업, 공부

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