최근 들어 컴퓨터 및 정보통신의 발달은 첨단소재인 반도체 기술의 급격한 발전에 힘입어 이룩되었다 해도 과언이 아니다. 일반적으로 전자, 통신 공학 분야에 회로 동작을 이해하기 위해서는 반도체 소자의 물리적, 전기적 특성을 이해하는 것이 중요하다. 따라서 전자, 통신 계열 전문대학, 4년제 대학에서 고체의 물리적 현상, 양자역학적 현상 등을 단시간 내에 이해한다는 것은 매우 힘든 일이라 생각된다. 더욱이 수학적 기초가 부족한 학생들에게는 반도체 관련분야의 기존 교재들이 너무 수학적 해석에 촛점을 맞추어 반도체 분야의 기초 개념을 파악하기가 힘든 게 현실이다.
따라서 저자는 반도체 소자개발의 실무경험과 그동안 강의 경험을 통하여 얻은 지식을 기초로 물리학이나, 양자역학적 개념이 부족한 학생들도 회로에 적용되는 물리적 특성을 쉽게 이해하도록 설명 위주의 해석을 하였다. 그러므로 본 서는 전자, 통신 계열에 학문을 시작하려는 사람들에게 교재 및 참고 서적으로 알맞게 엮었다고 생각하며 다음 사항에 중점을 두었다.
첫째, 고체내의 양자역학적 현상의 수식을 피하고 필요한 개념만 설명하였다.
둘째, 반도체 기초이론의 물리적 특성을 이해하기 쉽게 설명하였다.
셋째, 다른 책에 비해 오늘날 반도체 기억소자로서 중요한 MOS-FET의 특성과 공정기술을 강조하였다.
아울러 책의 내용에 미진한 부분이 있으면 계속해서 독자 및 선배제현의 고견을 들어 시정할 것을 약속한다. 끝으로 이 책이 나오기까지 노고를 아끼지 않고 협조해 주신 복두출판사 송광헌 사장님과 직원 여러분에게 감사를 드리는 바이다.
제1장 입자의 기초이론
1.1 소립자
1.2 전자볼트(eV : electron Volt) 및 전계 내의 전자운동
1.3 원자 구조
1.4 반도체의 종류
1.5 반도체의 구조 및 성질
1.6 반도체 결정 구조
1.7 에너지밴드 구조
1.8 자유전자와 정공
■연습문제
제2장 고체 전자 이론
2.1 고체 내의 결합력
2.2 에너지 밴드 구조
2.3 금속, 반도체, 절연체 에너지 밴드
2.4 금속결정체
2.5 전자방출
2.6 페르미 다이락 분포함수
2.7 금속의 도전 현상
■연습문제
제3장 반도체의 전기적 성질
3.1 전계 내 캐리어 운동
3.2 확산운동
3.3 재결합
3.4 순수 반도체와 불순물 반도체
3.5 홀 효과(Hall effect)
■연습문제
제4장 p-n 접합 제작 및 기본이론
4.1 p-n 접합 제작
4.2 p-n 접합
4.3 열평형상태에서의 p-n 접합
4.4 p-n 접합 바이어스 전압효과
4.5 p-n 접합의 전기적 특성
■연습문제
제5장 p-n 접합 다이오드 특성
5.1 이상적 p-n 다이오드 동작
5.2 p-n 다이오드 특성
5.3 p-n 접합의 역방향 파괴현상
5.4 다이오드 스위칭 동작
5.5 터널 다이오드
5.6 항복 다이오드
5.7 가변용량 다이오드
5.8 금속과 반도체 접촉
■연습문제
제6장 바이폴라 트랜지스터
6.1 트랜지스터 구조
6....2 트랜지스터의 동작원리
6.3 트랜지스터 확산 모델
6.4 증폭기로서 트랜지스터 기본동작
6.5 실제의 트랜지스터
6.6 공동베이스 특성
6.7 공동에미터접속(CE)의 정특성
6.8 트랜지스터의스위칭 동작
■연습문제
제7장 전계효과 트랜지스터 이론과 특성
7.1 접합형 전계효과 트랜지스터
7.2 절연형 FET(MOS-FET)
7.3 공핍형 n채널 MOS-FET
7.4 CMOS-FET
7.5 MOS-FET의 정전용량
7.6 짧은(단) 채널 효과
7.7 소규모(Small Dimension) MOSFET 특성
■연습문제
제8장 집적회로 이론 및 설계
8.1 반도체의 발달 과정
8.2 IC의 특징
8.3 반도체 IC 제품의 분류
8.4 IC의 구조에 의한 분류
8.5 동작에 의한 분류
8.6 반도체 주문형 집적회로 설계
8.7 기억소자 종류 및 동작원리
■연습문제
제9장 반도체 단위공정
9.1 산화막 공정
9.2 확산 공정
9.3 이온주입공정
9.4 사진식각
9.5 화학증착
■연습문제
제10장 집적회로 공정
10.1 마스크 제작
10.2 MOS 집적회로 제작과정
10.3 N-Channel MOS-FET 제조공정
10.4 NPN 바이폴라 트랜지스터 제조 공정
■연습문제
제11장 특수 반도체 소자
11.1 PIN 다이오드
11.2 광 다이오드
11.3 레이저 다이오드
11.4 발광 다이오드
11.5 태양전지
■연습문제
부록 A. 반도체 공학 실습
부록 B
1. 기본 물리상수, 단위의 환산 및 그리이스 문자
2. 반도체 웨이퍼 제조방법
3. 반도체 용어 해설
이윤섭 [저]
재능대학교 교수이다.
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