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SEM이란 무엇인가? Scanning Electron Microscope 전자 현미경의 한 종류로, 집중적인 전자 빔으로 주사(走査)하여 표본의 상(像)을 얻는다. 약자로 줄여 SEM(Scanning Electron Microscope)이라고도 한다. 전자들은 표본의 원자들과 상호반응하여 표본의 표면 지형과 구성에 대한 정보를 담고 있으며 검출 가능한 다양한 신호들을 생성한다. 전자 빔은 일반적으로 래스터 주사의 양식으로 주사하며, 빔의 위치를 검출된 신호와 결합하여 상을 만들어낸다. SEM으로 1 나노미터보다 좋은 분해능을 얻을 수 있다. SEM은 쉽게 말해서 광학현미경에 비해 분해능력이 우수한 현미경입니다. SEM의 원리 SEM의 원리는 투과형과 같이 시료 전체에 전자선을 쏘는 것이 아닌, 아주 작은..

보통 고체, 액체, 기체에 이은 '제 4의 물질 상태'라고 하는 플라즈마는 기체 상태나 분자나 원자가 이온화되어 양이온과 전자가 섞여 있어서 국부적으로는 극성을 갖지만 전체적으로는 중성 상태인 이온화 가스이다. 우리가 매일 보는 태양의 경우도 플라즈마의 일종인데 태양의 플라즈마는 모든 원자가 이온화되어 있는 매우 높은 에너지 상태의 고온 플라즈마이고, 우리가 반도체 공정에서 사용하는 플라즈마는 기체 분자 중 0.001% 정도가 이온화되어 있는 저온 플라즈마이다. 저온 플라즈마는 보통 방전 현상에 의해서 발생되고 이러한 방식으로 형성된 플라즈마를 글로우 방전(Glow Discharge) 플라즈마라고 부른다. 플라즈마는 일종의 기체상태이지만 이온 및 전자의 존재로 인해 전기 전도체이고, 자기장에 의해 영향을..

왼쪽에 순방향 전압을 걸면 전류가 잘 흐르게 된다. 이것이 베이스 전류 PN Junction은 순방향을 걸어주면 전류가 잘 흐른다. 그런데 우측에는 순방향 전압보다 크게 역방향 전압을 걸어주게 된다. 역방향은 큰 전압을 걸어줬기 때문에 순방향의 +와 같이 왼쪽 p형의 홀을 강하게 밀어준다 그리고 반대편에서 역방향의 -가 땡겨주기 때문에 얇은 베이스를 뚫고 전류가 흐르게 된다. 결국 위와 같이 전류가 흐르게 되는데 이 로드 저항 부분 스피커를 달수도 있고 저항을 달수도 있고 중요한것은 베이스 전압을 조금만 높여줘도 저항 부분에서 엄청나게 전류가 커진다. 베이스 전류에 비례해서 컬렉터 전류가 매우 커지게 되는것이다. Ib를 올렸다가 낮췄다 하면 IC는 크게 올라가고 내려가는 것이다. 참고 링크 더보기 htt..

MOSET이란? Source와 Drain 이라고 부르는 두 부분과, 이 두 부분 사이에 흐르는 전류를 직접적인 접촉 없이 외부에서 컨트롤 할 수 있는 Gate라고 부르는 부분을 가지고 있는, 3-terminal을 갖고 있는 소자 게이트에 전압을 가하여도 문턱 전압을 넘기지 못하면 채널이 형성되지 않는다. 문턱 전압을 넘어서면 전자가 이동할 수 있는 채널이 형성된다. 소스에서 드레인으로 전자가 원할하게 이동하고 있는 모습이다. MOSFET은 게이트에 전압을 가함으로써 채널을 만들어서 전자를 이동시킨다.

PN 접합에서 캐리어는 확산과 드리프트 두 메커니즘에 의해서 결정된다. P형 반도체와 N형 반도체를 합친다면 어떻게 될까? 그렇다! 확산이 일어난다. p 타입에서는 홀이 이동하고 n 타입에서는 전자가 이동한다. 그렇다면 계속 이동할까? 그렇지 않다! 확산으로 이동한 마이너리티 캐리어 때문에 (p타입에서는 전자, n 타입에서는 홀) 전기장이 형성된다. 이렇게 형성된 전기장이 확산을 막게 된다. 즉, 문턱 역할을 하게 된것이다. 이렇게 대전된 영역을 공핍영역(depletion region)이라고 부른다. 이렇게 생긴 문턱 때문에 전류는 한 방향으로만 흐를 수 있게 된다. 즉, p형 반도체와 n형 반도체를 붙여놓았더니 신기하게도 내부에 전압이 생기게 되고, 이 전압때문에 전류는 오직 한 방향으로만 흐를 수 있..

페르미-디랙 분포(Fermi－Dirac distribution)는 임의의 온도 T에서 에너지 준위 E가 입자에 의해 채워질 확률을 나타낸다. ==> 무슨 말인가? 아무리 전공서적을 봐도 몰랐지만 이제는 알겠다. f(E)=E 라는 에너지를 지닌 '전자'가 존재할 확률 k=볼츠만 상수 T=절대 온도 Ef=페르미 레벨 or 페르미 준위 그냥 직접 숫자를 대입해보자 1) E=Ef일 때 f(E)=1/2 즉, 50% 확률로 전자가 존재한다는 뜻이다 ==> 전자의 50%가 존재한다는 뜻은 아니다. ==> 페르미 레벨의 전자가 존재할 확률은 50%이다. 이것은 온도에 영향 받지 않는다. 2) T=0 (절대온도), Ef=!0일 때(0이 아닐 때) f(E)=1 (E가 Ef보다 작을 때) f(E)=0 (E가 Ef보다 클 때..

오늘 F5 조종사 심소령님께서 영공을 지키시다가 작렬히 산화하셨습니다. 고인의 명복을 빕니다. 직접 뵙지는 못했지만 한 때 같은 공군으로서 함께 영공을 지킬 수 있어서 영광이었습니다. 편하게 쉬십쇼 필승! https://youtu.be/6X5dO5L9au8

저는 반도체와 플라즈마 그리고 시뮬레이션에 대해서 공부했습니다. 게시물 관련해서 문의 사항이 있으시다면 g0bqwch@gmail.com으로 연락주시면 감사하겠습니다.

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