기초 이론부터 핵심 응용까지,

직관으로 깨우치는 반도체 공학의 원리!

 

이 책은 전기, 전자, 반도체 관련 학과의 학부생들을 대상으로 한다. 반도체 공학의 개념과 원리를 직관적으로 이해할 수 있도록 그림을 자세히 표현하고, 질문에 대한 답을 찾아가는 방식으로 핵심 이론을 친절하게 설명했다. 특히 2판에서는 MOS 커패시터와 메모리 관련 기술 동향을 보강하여 반도체 분야의 최신 흐름을 파악하고, 미래 기술에 대한 통찰력을 키울 수 있도록 했다.

 

* 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 풀이는 제공하지 않습니다. 단, 정답은 [부록/예제소스]에서 내려받을 수 있습니다.

[목 차]

CHAPTER 01 반도체의 종류와 결정구조

1.1 원자의 구성요소

1.2 고체 결정의 결합

1.3 물질의 분류

1.4 결정구조

1.5 반도체 종류

연습문제

 

CHAPTER 02 양자이론의 기초

2.1 입자 특성과 파동 특성

2.2 슈뢰딩거의 파동방정식

2.3 1차원 슈뢰딩거 파동방정식의 풀이

2.4 3차원 슈뢰딩거 파동방정식의 풀이

2.5 하이젠베르크의 불확정성 원리

연습문제

 

CHAPTER 03 고체의 양자이론

3.1 에너지 밴드 다이어그램

3.2 에너지 밴드 다이어그램에서 캐리어 생성과 이동

3.3 상태밀도함수와 페르미-디랙 분포함수

연습문제

 

CHAPTER 04 평형상태의 캐리어 농도와 페르미 준위

4.1 진성 반도체에서 캐리어 농도와 페르미 준위

4.2 도펀트와 이온화에너지

4.3 외인성 반도체에서 캐리어 농도와 페르미 준위

4.4 보상 반도체에서 캐리어 농도와 열평형 과정

연습문제

 

CHAPTER 05 캐리어의 표동과 확산

5.1 열평형상태에서 캐리어의 에너지와 열속도

5.2 전계에 의한 캐리어 이동

5.3 캐리어 농도 차이에 의한 캐리어 이동

5.4 확산계수와 이동도의 상호 관계 및 이동도의 측정

연습문제

 

CHAPTER 06 비평형 과잉 캐리어의 농도 변화와 이동

6.1 캐리어 생성과 재결합

6.2 캐리어의 연속방정식과 앰비폴러 전송방정식

6.3 과잉 캐리어의 농도 변동과 이동

 

CHAPTER 07 pn 접합의 열평형 특성과 역방향 바이어스

7.1 pn 접합의 형성과 열평형 과정

7.2 제로 바이어스 상태의 pn 접합 에너지 밴드 다이어그램

7.3 역방향 바이어스 pn 접합의 에너지 밴드와 접합 커패시턴스

 

CHAPTER 08 pn 접합 다이오드

8.1 pn 접합 다이오드의 이상적인 전류-전압 관계

8.2 pn 접합의 소신호 동작과 등가 모델

8.3 공핍층 재결합전류와 생성전류 및 항복현상

8.4 전하 축적 및 다이오드의 스위칭 속도 제한

8.5 pn 접합의 응용

연습문제

 

CHAPTER 09 금속-반도체 접합과 반도체 이종 접합

9.1 금속-반도체 접합 종류

9.2 금속-n형 반도체의 정류성 접합

9.3 금속-p형 반도체의 정류성 접합

9.4 금속-n형 반도체의 저항성 접합

9.5 금속-p형 반도체의 저항성 접합

9.6 터널링 접합과 접촉 비저항

9.7 반도체 이종 접합

연습문제

 

CHAPTER 10 바이폴라 트랜지스터

10.1 바이폴라 트랜지스터의 기본 구조

10.2 바이폴라 트랜지스터의 동작 모드 : pnp BJT

10.3 비이상적인 특성 : npn BJT

10.4 등가회로 모델

10.5 주파수 제약

연습문제

 

CHAPTER 11 MOS 커패시터

11.1 MOS 커패시터 구조

11.2 커패시터 전압에 따른 상태 변화

11.3 커패시턴스-전압 특성

연습문제

 

CHAPTER 12 MOS 트랜지스터

12.1 MOSFET의 구조

12.2 이상적인 동작 특성

12.3 비이상적인 동작 특성

연습문제

 

CHAPTER 13 MOS 트랜지스터와 메모리의 기술 동향

13.1 MOSFET의 스케일링과 신개념 FET

13.2 메모리 소자

13.3 차세대 메모리 소자

연습문제

 

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