DWD

4.2.1 공핍층의 전계와 전위 그리고 폭 > 포아송 방정식(Poisson's Eqeuation)을 이용하면 공핍층(Depletion Layer)의 전계와 전위를 구할 수 있다. > 포아송 방정식에 N, P type 구간을 나눠서 적분하면 전계를 구할 수 있다. > xp의 크기는는 P type 반도체의 공핍 층의 폭이며 xn의 크기는 N type 반도체의 공핍층의 폭이다. > 공핍층의 폭은 도펀트 농도에 반비례한다. > 도핑을 많이 한 쪽의 폭이 더 좁아진다. > 공핍층은 상대적으로 도핑을 적게 한 쪽으로 침투가 많이 되고 강하게 도핑된 물질의 공핍층의 폭은 무시될 수 있다. > 금속에는 공핍층이 없다. > 공핍층의 전계는 포아송 방적식을 이용해 구한 전계 E를 한 번더 적분하여 구할 수 있다. > V는..

4.1.0 PN 접합의 기본 이론 > PN 접합은 P type 반도체와 N type 반도체를 붙인 것이다. > P, N type 반도체 간의 캐리어 농도차이로 인해 접합 후 확산이 이루어지게 된다. > 접합부분에 전자와 정공이 Recombination되어 캐리어가 거의 없는 공핍층(Depletion Layer)가 만들어진다. > 공핍층에는 이온들의 전하 차이로인해 내부 전압이 생기게되고 PN 방향의 반대로 형성된다. > PN 방향(정방향)으로 내부 전압보다 높은 전압이 가해지면 전류가 흐른다. > 반대로 NP(반대방향)으로 전압이 가해지면 공핍층이 커지고 내부 전압이 커지면서 전류가 흐르지 못하게 된다. > PN 접합은 전류가 PN 방향으로만 흐르는 정류 특성을 가지며 이러한 소자를 다이오드(Diode)..

3.9.1 테스팅, 조립 그리고 검정 > 반도체 공정이 완료되면 잘 만들어졌는지 잘 작동하는지 전기적으로 Test 작업을 한다 이를 EDS(Electrical Die Sorting)이라고 한다. > 테스트를 하고 제대로 동작하지 않는 것은 표시가 되어 조립되지 않는다. > EDS에서 통과된 Chip들은 Sawing 되어 플라스틱 혹은 세라믹 패키지로 조립이 되거나 Direct로 회로 보드에 부탁될 수 있다. > 단일 칩으로도 되는경우도 있지만 대개 멀티 칩으로 Stacking 되기도 한다. > 칩과 패키지 사이의 전기적 연결은 자동화된 Wire Bonding 혹은 Solder Bump에 의하여 만들어진다. > Wire Bonding은 Wire를 패키지와 Chip을 연결 시켜주는 방식이다. > Solder..

3.8.1 상호 연결 > 반도체 소자는 금속선에 의해서 서로 연결되어 있어야 한다. > 전압과 전류를 공급받거나 전기 신호를 전달하기 위해서 금속선을 연결해 주는 공정을 Metalization이라고 한다. > 반도체 Chip 기술이 고도화되면서 일반적으로 다층 금속 구조를 채택하고 있다. > 인접한 금속층은 서로 Short가 나면 안되기 때문에 유전체 층에 의해 분리되어 있다. > Metalization 금속은 초기에는 Al이 많이 쓰였다. > Al은 높은 비저항을 갖지만 EM(Electromigration) 신뢰성 문제를 갖는다. > 접압이 가해지면서 전기장 방향에 따라서 Al 원자들이 이동하게 되면서 빈자리가 만들어지는 Void나 원자들이 이동해서 한 부분에 혹처럼 튀어나오는 Hilcock을 유발하는..

3.7.1 결정 > 고체 물질은 단결정(Crystalline), 다결정(Polycrystalline) 혹은 비정질(Amorphous) 일 수 있다. > 단결정은 완벽한 주기적 구조를 가진 결정이다. > 다결정은 부분적인 단결정들인 Grain들이 모여서 만들어진 것을 의미한다. > 다결정의 단결정 부분들이 맞닿는 경계를Grain Boundary라고 한다. > 각 Grain은 10~10,000nm 크기를 갖는다. > 높은 온도에서 증착된 금속 박막과 Si 필름은 다결정에 속한다. > 다결정과 단결정 Si은 유사한 전기적 특성을 갖는다. > 비정질 물질으 원자들이 정렬되어있지 않다. > 낮은 온도에서 증착된 SiO2, SiN 그리고 Si는 이 범주에 속한다. > 비정질, 다결정 Si의 이동도는 단결정 Si 보..

1.8.1 전자와 정공의 농도 > 전자의 농도를 구하려면 전자가 있을 확률 (Fermi-Dirac 확률 분포)에 전자가 있을 모든 경우의 수 (Density Of State)를 곱에 에너지 범위만큼 적분하면 된다. > 정공은 1 - 전자가 있을 확률에서 전자와 똑같이 Density Of State 곱하고 에너지 대역 만큼 적분하면 된다. > 전자는 Ec~무한대 까지 적분, 정공은 가전자 대역 바닥~Ev까지의 적분하면 된다. > 적분해서 구하면 Nc * exp, Nv * exp 값으로 얻어지는데 Nc, Nv를 유효 상태 밀도 (Effective Density of States) 한다. > 유효 상태 밀도의 의미는 E=Ec 일 때의 전자의 농도, E=Ev 일 때의 정공의 농도를 뜻 한다. > Si의 Nc, ..