[반도체의 기본] 2. 반도체의 역사

1. 반도체를 왜 사용하게 된 것 인가?

 

단순히 말하면 편리해지려고

EX ) 멀리있는 사람에게 직접 가지않고 대화할 순 없을까

         사칙연산을 좀더 빠르게 할 순 없을까

와 같은 고민 > 전자기기의 발전

 

먼 거리까지 전기 신호를 전달하기 위해서 신호를 증폭 시켜줄 것이 필요해짐

 

여기서 나온 것이 진공관(vacuum tube)

전극을 넣고 열을 가하면 전자의 활동에 의해 전기를 증폭,제어

출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A7%84%EA%B3%B5%EA%B4%80

 

이러한 진공관으로 만들어진 애니악(ENIAC)

진공관이 18000개가 필요했기 때문에 애니악 자체의 크기도 상당히 클 수밖에 없었음

진공관은 크기 뿐만 아니라 많은 단점들이 존재

---

Vacuum Tubes : Disadvantages

1. Bulky, hence less suitable for portable products.
2. Higher operating voltages generally required.
3. High power consumption; needs heater supply that generates waste heat and yields lower efficiency, notably for small-signal circuits.
4. Glass tubes are fragile, compared to metal transistors.
5. Sometimes more prone to microphonics than transistors, depending upon circuit and device.
6. Cathode electron-emitting materials are used up in operation.
7. High-impedance devices that need impedance matching transformer for low-impedance loads, like speakers; however, the magnetic cushion provided by an output transformer prevents the output tubes from blowing up.
8. Sometimes higher cost than equivalently powered transistors.

출처 : https://www.effectrode.com/knowledge-base/vacuum-tubes-and-transistors-compared/

Vacuum Tubes and Transistors Compared - Effectrode

---

중요한 것은 이러한 단점들을 개선하기 위해 만들어진 것이 트랜지스터(문제점을 해결하고자 하는 마음에서 모든건 발명된 것은 아닐까)

 

역시 가장 중요한 점은 작아졌다는 것

 

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor

(1) 쌍극성 접합 트랜지스터 (bipolar junction transistor : BJT)

이미터에서 방출하는 자유전주 또는 정공을 콜렉터가 모음

베이스는 이미터의 방출량을 조절해서 스위치 또는 증폭작용을 한다

>자세한 공부 다시 해보기

bipolar > 양극의  

junction > 교차로 

bipolar junction transistor 양극이 교차로 있는 트랜지스터

 

(2) 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor : FET)

전류의 흐름을 게이트에 가해진 전압을 통해 조절

N채널의 경우, 게이트(Gate)에 전압을 가하면 드레인(Drain)에서 소스(Source)로 전류가 흐름

---

트랜지스터를 이용한 복잡 다양한 전자기기가 출현하기 시작

그러나, 제품이 복잡해지면서 따라 전자부품 사이의 연결부분이 급격히 증가 > 고장의 증가

고장이 증가하기 시작하자 사람들은 어떻게 고장을 줄일 수 있을까 고민 

그 결과 집적회로(Integrated Circuit)가 만들어짐(트랜지스터,다이오드,저항들을 한 기판에 넣음) >> 반도체

 

 

 

---