전체 글17 신뢰성 문제: 핫 캐리어 주입, 바이어스 온도 불안정성 및 전기 이동 모든 트랜지스터는 매끄럽고 균형 잡힌 완벽한 트랜지스터로 시작합니다.그런 다음 시간이 흐르기 시작합니다.전류는 흐르고, 전압은 오르내리며, 열은 조용히 쌓입니다.한때 안정적이었던 것이 움직이기 시작합니다.칩은 한꺼번에 고장나지 않고, 마치 살아있는 것처럼 노화됩니다.전자는 터널을 파고, 필드는 생각보다 얇은 재료를 늘리고, 원자는 움직이기 시작합니다.신뢰성은 추가하는 기능이 아니라 다른 모든 것이 작동한 후 싸우는 대결입니다.방정식은 깨끗해 보이고, 웨이퍼는 완벽해 보이지만 표면 아래에서는 아무도 청소할 수 없는 작은 먼지처럼 스트레스가 쌓입니다.핫 캐리어 주입핫 캐리어 인젝션은 극적으로 들립니다.트랜지스터가 스위칭할 때 캐리어(전자 또는 정공)는 높은 전기장 하에서 가속합니다.대부분은 안전하게 통과하지.. 2025. 10. 25. 광전자 장치: 현대 응용 분야의 포토다이오드, LED 및 레이저 다이오드 빛은 단순히 빛만 비추는 것이 아닙니다.빛은 정보를 이동시키고 시스템에 동력을 공급하며 말 그대로 그리고 기술적으로 세상을 보는 방식을 정의합니다.광전자공학은 빛과 전기가 서로 대척하는 것을 멈추고 파트너가 되기 시작하는 지점입니다.포토다이오드는 보고, LED는 말하고, 레이저 다이오드는 노래합니다.각각 에너지를 다른 형태로 변환하여 물리학과 기능 사이의 간극을 메웁니다.어떤 면에서는 빛을 인간 언어의 일부로 만들었습니다.휴대폰을 열거나 영화 스트리밍, 이 텍스트를 읽을 때 전자기기만 사용하는 것이 아니라 수십 년 간의 정밀함, 인내심, 발견으로 형성된 빛을 사용하는 것입니다.포토다이오드포토다이오드는 빛이 들어오면 전기가 뒤따른다는 간단한 약속으로 시작됩니다.광자가 전류로 변환할 수 있는 PN 접합인 트.. 2025. 10. 25. 반도체 칩의 열 관리: 열 발생, 열 전도도 및 패키징 솔루션 반도체 칩은 단순히 계산만 하는 것이 아니라 연소합니다.모든 계산은 열의 흔적을 남기며, 전자의 모든 움직임에는 에너지가 점점 사라집니다.처음에는 따뜻함이 무해하게 느껴지는데, 시간이 지나면 원하지 않는 부작용으로 느껴지게 됩니다.하지만 트랜지스터가 증식하고 줄어들면서 그 따뜻함이 무게를 가지게 됩니다.칩 내부에서는 온도가 속도, 수명, 안정성 등 모든 것을 결정합니다.세계에서 가장 빠른 회로를 설계할 수는 있지만, 안정적으로 시원함을 유지할 수 없다면 1초도 버티지 못할 것입니다.열 관리는 더 이상 권장사항이 아닙니다. 생존에 필수적인 것입니다.열 발생전류가 움직이는 순간 열의 발생은 시작됩니다.저항은 에너지를 진동으로 바꾸고 진동은 온도를 높입니다.수십억 개의 트랜지스터가 함께 스위칭하면 표면 아래에.. 2025. 10. 25. 양자, 그 이상: 터널 FET, 스핀트로닉스, 2D 반도체 칩 깊숙한 곳에서 전자는 계속해서 새로운 이동 방법을 찾고 있습니다.전압, 전류, 저항 등 전자의 한계를 알고 있다고 생각했지만 항상 미끄러지며 규칙을 완전히 비틀어 놓기도 합니다.나노 규모에서는 고전 물리학이 확언을 망설이기 시작합니다.방정식은 여전히 작동하지만 더 이상 이상한 부분을 설명하지 못합니다.양자는 이론이 아니라 이제 우리가 만들 수 있는 현실로 나타납니다.터널형 FET, 스핀트로닉스, 2차원 반도체는 미래의 꿈이 아니라 더 이상 구형 모델에 맞지 않는 새로운 세상의 조각입니다.터널 FET터널 전계 효과 트랜지스터는 가능성에 대한 실험으로 시작되었습니다.전통적인 MOSFET는 전류를 끌 수 있는 속도인 서브 임계값 스윙은 실온에서 10년에 6천만 볼트 이하로 내려갈 수 없는 한계에 도달했습니.. 2025. 10. 24. 전력 장치의 물리학: IGBT, 쇼트키 다이오드 및 와이드 밴드갭 재료 전력 장치는 계산하고 저장하는 로직 칩과는 다른 차원에 살고 있습니다.엔진, 모터, 그리드, 포효하는 에너지 등의 동작을 처리합니다.이들이 만드는 각 스위치는 말 그대로 두꺼운 실리콘 층을 통해 전류가 범람하면서 무게를 운반합니다.여기서 효율성은 각각에 느껴지는 방식이 중요합니다: 모든 손실된 와트가 열로 변하고, 모든 느린 전원이 켜질 때마다 시간이 낭비됩니다.전력 전자기기는 전압에만 국한된 것이 아닙니다.지구력, 다른 모든 것이 연소될 때에도 계속해서 작동할 수 있는 무언가를 만드는 것이 중요합니다.IGBT절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)는 타협으로 전환된 성공 사례입니다.이 트랜지스터는 MOSFET의 속도와 바이폴라 트랜지스터의 강도를 혼합하여 한때에는 너무 멀리 떨어져 있다고만 생각했던 .. 2025. 10. 24. 반도체 공정 프런티어: 리소그래피 기술, 에칭 공정 및 원자층 증착 클린룸은 속삭이는 소리와 기계의 숨결 사이 어딘가에서 조용히 작동합니다.내부의 모든 것이 고요해 보이지만 그 속의 원자는 한 층씩 움직이고 있습니다.층은 여과된 빛 아래에서 빛납니다.그 공기 어딘가에서 칩이 탄생하고 있습니다.반도체 제조는 단순히 무언가를 더 작게 만드는 것이 아니라 공정 제어의 한계에 도전하는 것입니다.모든 패턴, 모든 층, 모든 에칭된 선은 어떤 면에서 물리학과의 협상입니다.리소그래피 기법리소그래피는 실리콘에 아이디어를 그려내는 방법입니다.빛은 마스크를 통해 패턴을 전달하고 축소하여 감광층으로 연소합니다.파장이 작을수록 선이 미세해집니다.그렇기 때문에 엔지니어들은 깊은 자외선에서 극자외선으로 이동하여 빛을 원자 규모의 규칙에 맞추기 위해 빛을 구부렸습니다.웨이퍼 한 장당 보이지 않는 .. 2025. 10. 24. 이전 1 2 3 다음