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IT CookBook, 반도체 공학 : 그림으로 보여주는 반도체의 핵심 원리

한빛아카데미

집필서

절판

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4.3점 (3명)
좋아요 : 36

책소개

상세한 풀이 과정, 깊이 있는 분석으로 반도체의 기본 지식을 익힌다!

 

【누구를 위한 책인가?】

이 책은 반도체의 기본 지식을 폭넓고 깊이 있게 학습하고자 하는 반도체 분야 전공자와 실무자를 위한 책으로, 반도체 물리와 소자에 대한 기초를 탄탄히 제대로 세울 수 있다.

 

이 책의 가장 큰 특징은 장마다 J=ΣQ'Nv라는 일관된 컨셉을 중심으로 학습의 전체적인 구성과 흐름을 설명해 준다는 것이다. 이를 통해 학생들은 단순히 외우는 학습이 아닌 원리를 이해하는 방법을 배우게 될 것이다. 또한 수식의 의미를 잘 파악할 수 있도록 유도 및 풀이 과정을 자세히 설명하였으며, 눈에 보이지 않는 원자나 전자의 흐름을 상상할 수 있도록 컬러 그림으로 제시하여 직관적으로 반도체를 이해할 수 있게 하였다.

 

【무엇을 다루는가?】

저자소개

김동명 저자

김동명

서울대학교 공과대학에서 전자공학 학사와 석사를 마치고, 한국과학기술연구원(KIST)에서 연구원으로 근무하였다. 국비 유학생으로 선발되어 미국 미네소타대학교에서 전기공학 박사 학위를 취득하였다. 1993년부터 국민대학교 전자공학부 교수로 재직중이며, 전자정보통신대학장과 대학원장을 역임하였다. 반도체공학, 전자기학, 집적회로 등을 강의하고, 지능형반도체및집적회로연구실(S!LK)에서 반도체 분야의 핵심 전문인력을 양성하고 있다.

반도체 소자와 집적회로 설계, 제작, 특성 분석 및 모델링 분야의 전문가로서 활발히 연구를 수행하고 있다. 발명의 날 50주년(2015년) 기념 반도체 분야 발명 특허 다출원 발명가상을 수상하였으며, IEEE Electron Device Letters 등의 저명한 SCI 등재저널에 240여 편의 논문을 발표하였다. SBS문화재단의 해외연구교수(2005년), LG연암문화재단의 연암해외연구교수(2012년)로 선정되었으며, 국민대학교에서 우수교수상(2011년 제1회 교육부분, 2020년 연구부분)을 수상하였다. 저서로는 『전자기학』 (한빛아카데미, 2020)과 『반도체 공학 연습문제 풀이집』 (한빛아카데미, 2013)이 있으며, 매년 반도체 산업을 선도하는 기업과 전문 기관에서 반도체 소자를 강의하고 있다.

 

• 2002년 ~ 현재 : 삼성전자(주), 연 2회(60시간/회)

• 2012년 ~ 현재 : LG디스플레이(주)

• 2008년 ~ 2009년 : DB하이텍

• 2015년 ~ 2016년 : 특허청 국제지식재산연수원

• 2020년 ~ 현재 : 반도체공학과 전자기학에 대한 온라인 강의 제공 중(KOCW, YouTube)

목차

Chapter 01 고체의 원자 배열

이 장의 구성과 학습 내용

1.1|반도체란? J=ΣQ'Nv

1.2|결정성 반도체

1.3|주기적 원자 배열 구조

1.4|고체의 결정 구조

1.5|결정성 반도체의 방향 및 결정면

1.6|역공간 및 역격자

1.7|결정 결함

: : 연습문제

 

Chapter 02 반도체 특성 이해를 위한 양자역학 기초

이 장의 구성과 학습 내용

2.1|양자역학의 기초

2.2|슈뢰딩거 파동방정식

2.3|슈뢰딩거 파동방정식의 응용

2.4|수소원자 모델: 3차원 파동방정식을 이용한 원자 내 전자의 특성

2.5|보어의 수소원자 모델과 준-양자역학적 해석

: : 연습문제

 

Chapter 03 에너지 대역 형성과 이동전하

이 장의 구성과 학습 내용

3.1|허용 및 금지에너지 대역

3.2|전도 대역과 가전자 대역 : 전자와 정공의 정의

3.3|에너지 밴드갭에 따른 고체의 분류

3.4|허용에너지 상태밀도함수

3.5|전자 및 정공의 분포함수 f(E)

: : 연습문제

 

Chapter 04 열평형 상태 반도체 내의 이동전하: 전자와 정공의 농도

이 장의 구성과 학습 내용

4.1|전자와 정공 농도 : 의미와 표시 방법

4.2|순수 반도체와 고유 캐리어 농도

4.3|불순물 주입에 의한 전기적 특성 조절

4.4|불순물의 이온화와 캐리어 농도

4.5|불순물 주입 반도체의 전자와 정공 농도

4.6|반도체의 불순물 농도와 페르미 준위

4.7|페르미 준위의 공간적 분포 EF(x)

: : 연습문제

 

Chapter 05 전하의 이동과 전류 형성

이 장의 구성과 학습 내용

5.1|전계에 의한 드리프트 전류 : Jdrift

5.2|농도기울기에 의한 확산 전류 : Jdiff

5.3|드리프트-확산 전류 모델

5.4|불균일 도핑 반도체의 내부 전계

5.5|홀 효과와 다수 캐리어 특성 측정

: : 연습문제

 

Chapter 06 전하의 이동과 전류 형성

이 장의 구성과 학습 내용

6.1|과잉 캐리어의 생성과 재결합

6.2|연속방정식 : 시간에 따른 농도 분포

6.3|중성영역의 켤레전하 전송방정식

6.4|쇼클리-헤인즈 측정법

6.5|유사 페르미 준위와 과잉 캐리어 농도

6.6|결함 준위를 통한 생성과 재결합

6.7|계면 결함 준위를 통한 생성과 재결합

: : 연습문제

 

Chapter 07 반도체 접합의 형성과 에너지 대역도

이 장의 구성과 학습 내용

7.1|반도체 접합의 종류

7.2|pn 접합의 형성과 열평형 상태 에너지 대역도

7.3|인가 전압과 pn 접합의 특성 변화

: : 연습문제

 

Chapter 08 pn 접합 다이오드의 전류-전압 특성

이 장의 구성과 학습 내용

8.1|pn 접합 다이오드의 DC 전류-전압 특성

8.2|공간전하영역에서 생성과 재결합 전류

8.3|pn 접합 다이오드의 역방향 접합 붕괴 현상

8.4|pn 접합 다이오드의 소신호 등가회로

8.5|전하 제어 모델과 과도 응답 특성 해석

: : 연습문제

 

Chapter 09 금속-반도체 접합과 반도체 이종 접합

이 장의 구성과 학습 내용

9.1|금속-반도체 접합의 종류와 전기적 특성

9.2|정류형 금속-반도체 접합 : 쇼트키 접합

9.3|옴성 금속-반도체 접합

9.4|반도체 이종 접합과 전기적 특성

9.5|이종 접합의 과잉 캐리어 농도 분포

9.6|이종 접합 다이오드의 전류-전압 특성

: : 연습문제

 

Chapter 10 바이폴라 트랜지스터의 전류-전압 특성

이 장의 구성과 학습 내용

10.1|바이폴라 트랜지스터의 구조와 동작 원리

10.2|중성영역의 과잉 소수 캐리어 농도 분포

10.3|바이폴라 트랜지스터의 전류-전압 특성

10.4|실제 바이폴라 트랜지스터의 전류-전압 특성

10.5|바이폴라 트랜지스터의 등가 모델

: : 연습문제

 

Chapter 11 MOS 구조의 전기적 특성

이 장의 구성과 학습 내용

11.1|MOS 구조의 전기적 특성

11.2|전압이 인가된 MOS 구조의 에너지 대역도

11.3|기판영역의 2차원 표면전하량 QS

11.4|MOS 구조의 임계 전압과 일함수

11.5|MOS 구조의 정전용량 변화(C-V) 특성

: : 연습문제

 

Chapter 12 MOSFET의 전류-전압 특성

이 장의 구성과 학습 내용

12.1|MOSFET의 전류-전압 특성

12.2|MOSFET의 전류-전압 관계식과 전달컨덕턴스

12.3|포화영역 채널길이 변조효과와 기판 전압 효과

12.4|약한 반전 상태의 드레인 누설 전류와 기울기

12.5|MOSFET의 소신호 등가회로 모델

12.6|큰 드레인 전압이 인가된 MOSFET의 특성

12.7|기생 BJT와 MOSFET의 전기적 특성

12.8|MOSFET의 특성변수 추출 방법

12.9|MOSFET의 소형화로 인한 특성 변화

: : 연습문제

 

Chapter 13 접합형 전계효과 트랜지스터의 전류-전압 특성

이 장의 구성과 학습 내용

13.1|접합형 전계효과 트랜지스터의 구조와 동작

13.2|접합형 전계효과 트랜지스터의 전기적 특성

13.3|짧은 채널효과

13.4|소신호 특성과 등가회로

13.5|이종 접합 고이동도 전계효과 트랜지스터

: : 연습문제

 

Chapter 14 반도체 광소자

이 장의 구성과 학습 내용

14.1|광검출 소자의 구조와 동작 원리

14.2|태양전지의 구조와 동작 원리

14.3|발광 소자의 구조와 동작 원리

: : 연습문제

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