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    반도체 제대로 이해하기

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    반도체 제대로 이해하기

    • 강구창 저
    • 지성사
    • 2005년 10월 20일
    • 정가
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    이 책은

    앞으로 10년 후면 컴퓨터에 둘러싸여 살게 된다는 유비쿼터스 시대이다. 그 유비쿼터스의 핵심에는 신비한 작은 돌 ‘반도체’가 존재하고 있다. 따라서 '반도체'에 대한 이해가 필수적이다.이 책은 반도체에 관한 온갖 궁금증을 풀어주는 친절한 ‘교양공학서’이다. 21세기 유비쿼터스 시대를 맞이하여 부담 없이 책을 읽다 보면 새로운 교양을 쌓을 수 있다.

    출판사 리뷰

    이 책은 이러한 반도체에 관한 온갖 궁금증을 풀어주는 친절한 ‘교양공학서’이다. 21세기 유비쿼터스 시대를 맞이하여 새로운 교양을 쌓아보자.


    물을 닮은 돌, 반도체
    반도체에 전기가 흐르는 원리는 물에 전기가 흐르는 원리와 비슷하다. 순수한 물은 전기가 흐르지 않는데 물속에 함유된 불순물들 때문에 전기가 흐르는 것이다. 반도체도 마찬가지이다. 불순물들을 주입시켜 전기를 통하게 하는 것이다.
    우리는 중학교 때 이미 ‘전압’과 ‘전류’와 ‘저항’의 관계를 배웠다. 이른바 ‘오옴의 법칙’ 말이다. 쉽게 설명하자면, 전압은 저수지의 물 높이에 해당하고, 전류는 저수지에서 방류되는 물의 흐름과 같으며, 저항은 수문의 폭에 해당된다. 저수지에 물이 많이 채워져 수위가 높아졌을 때 수문을 열면, 수위가 낮을 때 수문을 연 경우보다 시간당 더 많은 물이 방류될 것이다. 즉 전압이 높으면 전류가 커지는 것이다. 그렇다면 수위가 같을 경우, 수문을 조금 열었을 때와 많이 열었을 때 어느 쪽이 시간당 흘러나가는 물의 양이 많을까? 물론 답은 후자일 것이다. 여기서 수문이 조금 열린 것은 저항이 큰 것이고, 수문이 많이 열린 것은 저항이 작은 것이다. 즉 저항이 작으면 같은 전압에서 더 많은 전류가 흐르는 것이다.
    전기를 띤 입자, 즉 ‘전하’를 저장하는 소자가 캐패시터이다. 우리가 흔히 사용하는 충전지를 연상하면 된다. 그 캐패시터는 저수지에 해당하고, 물 입자 하나하나는 전하에 해당된다. 일단 저수지의 면적이 크면 많은 물을 저장할 수 있다. 또 저수지의 댐의 높이가 높을수록 같은 면적이라도 더 많은 물을 저장할 수 있다. 그래서 면적이 크면 클수록, 또 전압이 높으면 높을수록 캐패시터는 더 많은 전하들을 저장할 수 있는 것이다.

    반도체 설계는 조각 예술과 같다?
    한쪽으로만 전류가 흐르는 반도체 다이오드는 재래식 펌프의 원리와 같고, 반도체 모스의 동작 원리는 수도관에서 물이 흐르고 멈추는 원리에서 배울 수 있다. 또한 반도체 내부의 동작 원리는 초등학교 시절에 이미 배운 ‘같은 극끼리는 밀치고 다른 극끼리는 당기는’ 자석의 원리로 이해할 수 있다. 그리고 반도체 제조 과정과 원리는 중학교 시절 미술시간에 배운 판화 기법―여러 가지 색을 찍어내는 다색 판화와, 양은 쟁반에 파라핀을 바르고 그림을 새긴 뒤 초산으로 부식시켜 찍어내는 에칭 판화―과 같다.
    이 책은 이렇듯 복잡한 수식 없이 단지 중학교 수준의 과학 지식만으로도 이해할 수 있도록 반도체의 전반적인 기술들을 서술적으로 풀어 썼다. 반도체가 뭔지 궁금한 사람들, 이공계를 전공하지 않아 기술부서는 아니지만 반도체 관련 회사에 다니거나 입사를 고려하고 있는 사람들, 많은 시간과 비용을 투자하기에 망설여지는 사람들, 그리고 앞으로 반도체를 전공해볼까 고민 중인 고교생들 혹은 대학 신입생들을 위해 씌어졌다. 부담 없이 책을 읽다 보면 중고교 과학 시간에 평생 쓸모가 없을 것 같아 보이던 과학 이론들을 왜 가르쳤는지 깨닫게 될 것이다.

    저자 소개

    강구창

    저자 : 강구창
    1964년 출생. 서울사대부고와 연세대학교 전자공학과를 졸업하고 1987년 현대전자 반도체연구소에서 연구원 생활을 시작하였다. 현대전자 시스템IC연구소 책임연구원, 아남반도체 디자인서비스팀 부?장, ㈜인타임 실장을 거쳐, 현재 초저전력 소모 반도체 설계를 주력으로 하는 ㈜맥궁반도체 대표로 있다. 18여 년간 반도체를 연구하면서 EEPLD, PLL, RAMDAC, DTS, MPEG2 Decoder, MP3 Decoder 등 10여 개의 시스템 IC를 설계해왔다.

    목차

    1. 회로를 인쇄한다고?
    2. 반도체
    3. 반도체의 변천
    4. 접두사만의 대화
    5. 모스란?
    6. 여러 가지 판화
    7. 반도체는 판화다
    8. 저수지, 펌프 그리고 밸브
    9. 논리의 설계
    10. 레이아웃과 검증
    11. 여러 가지 설계 방식
    12. 여러 가지 메모리들
    13. 조선시대의 디지털 통신
    14. 반도체의 원자 구조
    15. 반도체에 관련한 질문들

    참고문헌

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