본문 바로가기

반도체 강좌10

삼성 3D V-NAND에 대한 잡설. (2013.08.31 update) - 시작하기에 앞서...... 잡설이라고 한 것은 제가 잘 모르기때문입니다. 자료나 내용 전개가 중구난방일 가능성이 높습니다. 본문이 100% 맞는다는 보장도 없습니다. 이런 점 참고해서 보시기 바랍니다. - - 2013.08.19. Flash Memory Summit 2013 발표 내용 추가. http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20130819_611653.html http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/event/20130819_611597.html 2013.08.31. 내용 추가. http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20130823_612339.html - 2013.. 2013. 8. 19.

반도체 강좌. (7) PN 다이오드(Diode) 전류 특성. PN접합의 전류 특성을 알아보겠습니다. 현실에서는 이런 경우 PN 다이오드라고 부르는 경우가 많지요. 우선 이상적인(Ideal) PN접합 다이오드의 전류 특성 그래프는 다음과 같습니다. Forward bias에서는 지수적으로(Exponential) 증가하고, Reverse bias에서는 미미한 전류만 있습니다. 수식으로는 다음과 같습니다. PN 다이오드에서 전류의 원인 크게 두 가지입니다. 농도 차이에 의한 캐리어의 확산.(Diffusion) 필드에 의한 캐리어의 이동.(Drift) 이 중에서 PN 다이오드에서 우세한 것은 캐리어 확산에 의한 전류입니다. (가정으로 인해) PN접합에서 필드가 존재하는 부분은 공핍영역뿐인데, 공핍영역에서는 캐리어가 없지요. 즉, neutral 영역에서의 캐리어 확산이 전류.. 2013. 4. 16.

반도체 강좌. (6) PN접합 (PN junction) 수식편. (1) Built-in Potential 계산. - 열평형 상태. n타입에서의 EF-Ei 와 p타입의 EF-Ei 를 더한 값입니다. 이 둘을 더하면, - 비평형 상태.(Forward, Reverse bias) 원래 식에서 걸어준 추가 전압양만큼 추가해주면 됩니다. 그만큼 추가 전압만큼 에너지 밴드가 이동하니까요. Forward bias에서는 포텐셜 배리어가 낮아지니 전압을 빼주고, Reverse bias에서는 포텐셜 배리어가 높아지니 전압을 더해준다고 이해하면 됩니다. 기본적으로 p타입쪽 에너지 준위가 높고요. Forward bias 크기가 커지면 p타입의 에너지 준위가 n타입보다 낮아지는 경우도 발생하겠지요. (좌 : Forward bias, 우 : Reverse bias) (2) Built-in Vo.. 2013. 4. 15.

반도체 강좌. (5) PN접합 (PN junction) 개념편. 4편쓴지 100일만이네요. 이번에 다룰 내용은 PN접합(이하 pn정션)입니다. 모스펫과 함께 반도체 공학에서 가장 중요한 부분. 여기서는 대략적인 개념만 잡고, 구체적인 계산, 수식은 다음 편에서 다루겠습니다. 관련된 내용이 많기때문에 내용 전개에 두서가 없을 수 있습니다. 양해바랍니다. (1) PN접합. (PN junction) 기본은 간단합니다. P타입 반도체와 N타입 반도체를 붙여놓은겁니다. (2) 공핍영역. (Depletion region, Space Charge Region) pn정션에는 공핍영역이 존재합니다. p타입 반도체의 Majority carrier(이하 머조리티 캐리어)는 홀이고, n타입 반도체의 Majority carrier는 전자지요. 이 둘을 붙여놓으면 전자와 홀의 농도차이가 발생.. 2013. 4. 14.

낸드플래시(Nand Flash)에 대해 알아봅시다. - 낸드플래시(Nand Flash) 메모리는 흔히 휘발성 저장매체로 알려져있습니다. 전원이 끊기면 저장된 내용이 없어지지요. 전자로 데이터를 저장하려는 시도는 필연적으로 있었고, 그 결과가 크게 두 가지 였습니다. NOR 플래시, NAND 플래시. (논리회로에서 볼 수 있는 NOR, NAND 입니다.) NOR형은 읽기가 빠릅니다. 자료에 따라 다르지만 대략 NAND형의 6~7배. 하지만 NAND형에 비해 쓰기는 수십배, 쓰기는 수백~수천배 느렸습니다. 이는 대용량 데이터를 저장하는데 치명적인 단점으로 작용합니다. 이에 비해 NAND형은 읽기는 느렸으나 상대적 쓰기/지우기가 엄청나게 빨랐습니다. 게다가 제조단가가 NOR형보다 쌉니다. 이론적으로 한 셀당 면적이 NOR형의 40% 수준입니다. 수많은 셀을 집.. 2013. 4. 10.

반도체 강좌. (4) Nonequilibrium Excess Carriers 앞서 Equilibrium state, 즉 평형상태에서 반도체를 보았습니다. 하지만 현실에 평형상태만 있는건 아니지요. 이번에는 비평형상태와 그로 인해 발생하는 초과 캐리어를 보겠습니다. Nonequilibrium states, Excess Carriers Excess Carriers 는 과잉 캐리어로 해석하는 것으로 보입니다만, 여기서는 초과 캐리어로 쓰겠습니다. 그 쪽이 더 적합해보입니다. (1) Nonequilibrium state 비평형상태가 무엇인지 알아겠지요? 평형상태가 아닌 상태가 비평형상태이니 먼저 평형상태가 어떤 상태를 말하는 것인지 정의해야합니다. 앞서 열평형상태에서 열에 의해 전자와 홀이 생성과 결합을 반복하면서 일정한 캐리어 농도가 유지된다고 언급했습니다. 전자와 홀의 생성속도, 결.. 2013. 1. 5.

반도체 강좌. (3) 에너지 밴드 차원에서의 반도체 해석. 오랜만입니다. 보는 분이 있을지 모르겠지만, 어쨌든 이전 편에서는 도핑, 캐리어, intrinsic 반도체, extrinsic 반도체에 대해 다뤘습니다. 이번 편에서는 앞서 다뤘던 요소들이 에너지 밴드 차원에서는 어떻게 나타나는지 다뤄보겠습니다. 앞서 다룬 내용이 바탕이 되기때문에 잘 모르겠으면 이전 편을 참고. (반도체 강좌. (2) 반도체와 캐리어.) (1) 에너지 준위에 따른 전자의 분포와 페르미 준위. (Fermi level) 반도체에서의 전류를 예측, 계산하기위해서는 캐리어의 농도를 알아야합니다. 캐리어의 농도는 Conduction band(이하, 컨덕션 밴드)에 존재하는 전자의 농도와 관련이 있기때문에 주어진 조건에서 컨덕션 밴드에 전자가 얼마나 있는지를 계산해야합니다. 전자니 홀이니 하는 것.. 2012. 8. 15.

반도체 강좌. (2) 반도체와 캐리어. (1) 불순물 첨가. (Doping) 실리콘에는 기본적으로 자유전자가 없다는 것을 앞서 확인한 바 있습니다. 자유전자가 없다는건 전류가 흐를 수 없다는 얘기이고요. 하지만 우리가 실제로 반도체를 활용하기위해서는 전류가 흐를 수 있어야겠지요. 이것을 가능하게 하는 인위적인 조작이 도핑입니다.(Doping, 불순물 첨가) (2) Donor & Acceptor, 캐리어 (Carrier) 도핑에 사용되는 물질은 크게 두 가지입니다. Donor 와 Acceptor Donor는 15족 원소입니다. 물론 모든 15족 원소를 쓸 수 있는건 아니고 대표적인 것들이 P(인, Phosphorus), As(비소, Arsenic) 입니다. Accptor는 13족 원소입니다. 역시나 모든 13족 원소를 쓸 수 있는건 아니고, 대.. 2012. 6. 24.

반도체 강좌. (1) 실리콘 결정구조와 에너지 밴드. - 방학을 맞아... 전공 정리겸 반도체에 대해 연재를 해볼까 합니다. 반도체 칩에 대해 다루면서, 기초 이론에 대해 한마디도 안 하고 있는건 뭔가 아닌거 같아서 늘 하려고 생각하고 있었는데, 졸업도 코 앞이니 마지막 여유라 생각하고 시작하려고 합니다. 반도체와 관련된 모든 내용에 정통한게 아닌데다가, 알고 있는 것도 대다수의 사람들에게 이해시킬만한 내공이 없는 관계로 중요치 않은건 설렁설렁 넘어갈 수도 있습니다. -_-;; 그리고 수식은 최대한 생략할겁니다. 쓰기도 귀찮을뿐더러 원리가 중요하지 수식은 나중입니다. 이거보고 계산할 일도 없을테니까요. 있을지 모르겠지만, 틀렸거나, 내용이 부족하거나, 궁금하거나, 이것도 다뤄줬으면 하는 부분이 있으면 말씀해주세요. 다 컨텐츠가 되고, 정보가 됩니다. 물론 .. 2012. 6. 17.

반도체 공정. (풀노드, 하프노드) - 시작하기 전에... 전에 TSMC 의 공정으로 포스팅을 한 적이 있는데, (TSMC 28nm 공정.) 이런 리플이 달렸습니다. 하아...... 사실 반도체 공정에 대한건 (블로그의 정체성을 생각하면) 한번쯤 다뤄야하는 내용인데, 솔직히 너무 어렵습니다. 수박 겉핥기로 설명되거나, 비전공자는 뭔 소린지도 모르는 얘기만 하다가 끝나거나, 둘 중 하나가 될 가능성이 높으니까요. 실리콘의 분자구조 얘기부터 들어가야하는데 그런걸 비전공자에게 이해시키는건 무리가 있지요. 제일 문제는 제가 잘 모른다는 것.;; 대학원 과정쯤 되어야 뭔가 현실과 접점이 보이지, 학부 수준에서는 이상적인 모델을 놓고해서 설명에 큰 도움이 안 됩니다. (제가 다니는 학교만 그런걸지도 모르겠네요. 서울대는 학부 과정에서 cpu 설계 배.. 2011. 11. 4.

이전 1 다음

티스토리툴바