08' 반도체소자

2008. 10. 22. 17:52

이 과목은 고체전자공학(http://www.openbind.com/11)의 연결됩니다. 반드시! '고체전자공학'을 먼저 읽으십시오!

# 과목명 : 반도체소자 / 이론3학점 / 강의교수 : 신홍규 / 전자공학과 / 3학년 2학기 / 선택전공

▶ 강의 계획서

▶ 강의에 대해서

이 글은 전자공학 1학기 선택전공, 고체전자공학의 연장과목입니다. 이 글을 읽기 전에 반드시 필수적으로, 고체전자공학 문서(http://www.openbind.com/11)를 읽기 바랍니다. 이 글에서 전달하고자 하는 내용의 대부분이 '고체전자공학'문서에 포함되어 있으므로 많은 언급을 하지 않겠으며, 반도체 소자의 과목의 내용적인 특성을 설명하겠습니다.

늘, 그렇듯, Always Memory! 암기과목입니다. 어쩔 수 없습니다. 교수님이 바뀌지 않는한 고체전자공학, 반도체소자의 교과목은 99% 암기력을 요구합니다. 이글을 보는 당신이 1학기 선택전공 전자회로[각주:1](http://www.openbind.com/9)를 조금이라도 이해를 했다면, 고체전자공학은 -그래도 조금은- 이해라도 합니다만, 반도체소자는 전자회로1의 내용을 공부해도 이해가 쉽지 않는 그런 난해한 과목이라는 것입니다. 도대체 반도체 소자는 무엇을 배우는 데 그럴까요?

6장 전계효과TR (FET) / 7장 쌍극성접합TR (BJT) / 8장 광전자소자 / 9장 집적회로 / 10장 고주파및고전압 소자

신교수님께서는 '반도체소자' 과목을 주로 Filed Effect Transistor (전계효과트랜지스터) 와 Bipolar Juction Transistor (쌍극성접합트랜지스터) 를 중심으로 물리-수학적 모델링및해석을 가르쳐주십니다.[각주:2] 다시한번 정확히 말해서 Transistor에서 전자가 어떻게 Drive(드라이브) 되는지 이론-기술적인 부분을 추상적으로 모델링 하고 이 추상적 모델링을 수식을 통해 해석합니다. 어렵죠.[각주:3] 어렵습니다. 여기서 설명하기에는 어렵군요. 좀더 알고 싶으신 분은 다음의 위키문서를 참고하십시오.

전계효과트랜지스터에 대한 영문위키문서 > http://en.wikipedia.org/wiki/Field-effect_transistor
쌍극성접합트랜지스터에 대한 영문위키문서 > http://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor
전계효과트랜지스터에 대한 한글위키문서 > http://ko.wikipedia.org/wiki/전계효과_트랜지스터

대부분의, 전자공학에 관심이 있는 아마추어 (그러나 곧 프로가 될 사람들) 들은 이런 질문을 할 겁니다. BJT부터 배우고 FET를 배우는 거 아닙니까? 라고 질문을 할 수 있는데 전자공학 역사에서 BJT보다 FET가 먼저 개발 -정확히 FET 이론- 되었습니다. 이에 관련된 문서는 "http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor 의 History " 또는 "트랜지스터역사(http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_transistor)" 읽어보십시오! (현대 전해콘덴서의 아버지라고 불리는 물리학자 Julius Edgar Lilienfeld(http://en.wikipedia.org/wiki/Julius_Edgar_Lilienfeld)가 1925년에 개발하였습니다. 노벨상은 이 사람에게 돌아가야했음이 맞습니다.)

전자회로1이나 반도체 소자를 배우고나서 BJT와 FET의 차이점이 무엇이냐고 물어본다면 "FET는 전압제어, BJT는 전류제어 소자이다" 라고 말할 수 있듯이, 반도체 소자를 배우고나면 각각의 차이점을 아주 명확하게 공부는 할 수 있습니다. 물론 신홍규 교수님 수업을 이해를 한다면 말이죠! 고체전자공학문서(http://www.openbind.com/11)에서 말했지만 교수님수업[각주:4]은 매우 난해한 요소가 많습니다. 때문에 이 과목을 이해를 한다는 건 아주 어려운 일입니다. 그렇다고 교수님 수업이 형편없다는 건 아닙니다. (모 교수님 수업보다는 낫습니다. 이건 사실이에요!) 고체전자공학보다 이해하기가 까다롭고 어렵기때문에 우리가 더 공부에 투자를 해야한다는 것입니다. 이쪽 분야에 관심이 많다면 반도체 소자부분을 암기하기 보다는 스스로 이해를 중심으로 좀더 깊게 공부하십시오. 관련된 자료가 도서관에 많고 외국 웹사이트에 정리가 잘되어 있는게 꽤 있습니다.

수업에 대해서 정리를 하자면, 시험위주의 공부라면 늘 마찬가지로 닥치고 암기하십시오. 하지만 본인이 전자공학 요소에서 "Digital" 이 아닌 Analog Device 분야 (특히, Component 소자 중심이라면) 쪽으로 관심이 많고 공부를 하고 싶다면 이 분야를 깊게 공부하셔야 합니다. 다시 쉽게 말하면 반도체 공정 관련 쪽에 관심이 많다면 이 부분을 소홀히 할 수 없습니다. 예를 들어 이것입니다. CMOS 관련된 설계를 한다면 반드시 공부를 해야합니다. ATmega128 처럼 마이크로컨트롤러를 Drive 하기 위한 펌웨어 설계라면 굳이 이 부분을 죽으라 공부할 필요는 없습니다. FPGA, CPLD Architecture를 설계(디지털)한다면 조금은 공부해둘 필요가 있습니다. 그러나 FPGA나 CPLD를 이용해서 프로세서 또는 영상 처리, 음성처리 처럼 다양한 신호처리, 통신 프로세싱을 한다면 굳이 이 부분을 죽으라 공부할 필요는 없습니다. - 물론 중요한건 아예하지 말라는 건 절대 아닙니다. 전자공학을 공부한, 공부할 사람이라면 고체전자공학과 반도체소자는 어느정도 필요한 과목이니까요 -
 
이상으로 반도체 소자에 관련된 부분은 대략적으로 기록한 것 같습니다. 요약하자면, 신홍규 교수님의 수업을 이해하겠다면 굳이 말리진 않겠습니다. - 하지만 말리겠습니다 - 그렇다고 수업의 질은 나쁜 게 아니지만 수학에 약하고 물리에 약하고 추상화(또는 모델링)에 약하신 분은 피하십시오. 피할 수 없다면, 닥치고 암기하십시오. 무조건 암기하십시오! 암기하십시오!


▶ 강의보조자료 :: 이 부분은 하늘이 두쪽나고 눈에 흙이 들어가기 전까지는 삭제되지 않을 것입니다.

고체전자공학(http://www.openbind.com/11) 문서의 강의보조자료 문서에 나와있듯이, 하늘 같은 선배님들로부터 사정사정해서 받은 자료와 본인 자료를 모조리 스캔한 것입니다. 물론 저작권은 포기합니다. 역시나 여러분들이 이 자료를 이용하면서 중요한 것은, Reference ONLY! 단지 참고만 하십시오. 저는 분명 이 자료의 이용에 어떠한 책임이 없음을 알립니다. 과제문제를 해결하다가 모른 것이나 애매한 것이 있다면 다음의 문서를 받아 확인하십시오. Reference ONLY! 잊지마세요.


- 고체전자공학 6/E 벤스트리만 솔루션 http://openbind.com/176 의 문서를 참고하십시오. (연습문제 풀이 참고)

사실, HWP파일로 옮기려고 했으나, 본인이 시간상 여유가 많지 않아 원본 그대로 스캔을 해버렸습니다. 차후에 이에 대한 자료를 보충해주실 분이나 디지털화 하실 분을 찾고 있습니다. 만약 당신이 이 프로젝트에 참여를 원하신다면 다음의 이메일로 연락을 주십시오. 많은 분들의 참여를 기다리고 있습니다. thisLMM@gmail.com
  1. 이에 비해 전자회로2 부분은 전자회로1의 내용을 어플리케이션하는 내용을 다루기 때문에 여기서 언급하지 않습니다. 고체전자공학, 반도체소자의 내용은 전자회로1의 내용을 소자적인 측면에서의 물리-수학적인 모델링및해석하는 게 대부분입니다. [본문으로]
  2. 여기서 잠깐, 아 그럼 MOS는 안배우나요? 라고 질문하시는 분이 있다면 전자회로를 다시 공부하십시오. MOS는 Metal Oxide Semiconductor 이며 FET 기술 일부입니다. 반도체 소자에서도 다룹니다. [본문으로]
  3. 필자 본인도 고체전자공학은 나름대로 이해를 할 수 있었으나 반도체 소자는 도저히 이해할 수 없었습니다. 솔직히 단호하게 말해서 머리에 남는게 없습니다. [본문으로]
  4. 교수님 수업 스타일이나 시험 스타일 방식은 고체전자공학 문서를 참고하십시오. [본문으로]

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