컴퓨터 반카지노 게임 사이트와 전기차 반카지노 게임 사이트는 어찌 다른가?
우리는 최근 반도체(semiconductor)의 세상에서 살고 있습니다. 반도체의 순수한 정의를 보면도체(conductor)와 부도체(insulator)의 중간 정도의 전기전도성을 가지는 물질을 뜻하지만 이게 대체 뭘까요?
최근 지인과 대화하다 이런 이야기를 나눈 적이 있습니다.
"컴퓨터에도 반도체가 쓰이고 전기차에도 반도체가 쓰이는데 이게 대체 무슨 차이야?"
"이름만 같고? 둘은 완전히 다른 거잖아"
"아니 그럼 왜 같은 반카지노 게임 사이트냐고"
어디서부터 대답해야 할지 모르겠더군요, 오늘은 그 친구한테 대답 겸 전력전자 들어가기 전 겸 개념을 설명하는 이야기입니다. 전 외국계 반카지노 게임 사이트 업체 직원으로서 풀어드릴 거니 한번야기해 보죠
어떠한 공학적 제반지식을 공부하기 전 항상 저는 정의를 찾아보곤 합니다. 가봅시다.
작품의 콘셉트인 만큼 ai에게 물어볼까요?
오 꽤나 놀랍습니다. 정의를 꽤 잘해줘요 단어별 개념은 좀아쉬워도 말이죠
저기에 제 생각을 좀 넣어봅시다. 반카지노 게임 사이트(Semiconductor)는 도대체 뭘까요?
저는 보통 영어를 먼저 번역해 줍니다 절반만 통하는 카지노 게임 사이트 정도인데요직관적으로 생각하면
도체(Conductor)와 부도체(Insulator) 사이의 전기전도도를 가진 물질을 말합니다.
도체는 전기가 잘 통하는 물질, 부도체는 전기 안 통하는 물질이니까요
조금 더 가보면 외부 환경(온도, 전계, 광(빛) 등)에 따라 전기전도도가 크게 변한다 하지만 사실 외부조건에 따라 특정전류는 흘려주고 안 흘려준다는 개념입니다.
그렇기에 트랜지스터, 다이오드 등의 능동소자를 만드는 데 널리 사용되며, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 그리고 최근 전력전자 분야에서 각광받는 실리콘 카바이드(SiC), 갈륨 나이트라이드(GaN) 등으로 만들어집니다.
어렵죠? 사실 전공자에겐 너무 당연한 소리고 일반인에게 너무 어려운 소리입니다. 제반 지식인 화학을 당연하게 안다는 전제하에 이야기가 진행되니 조금 더 봐보죠
놀랍게도 반카지노 게임 사이트는 그 어렵다는 양자역학기반의 물질입니다. 양자역학을 이해한 사람이 없다던데요?
네 맞습니다. 저도 학부시절 이해 못 해서 암기했어요,다만 이걸 활용가능하냐는 전혀 다른 문제입니다. 우리가 비행기의 동력방정식을 100% 이해 못 해도 잘 타잖아요? 그런 느낌으로 보시면 됩니다. 양자역학이 들어간다는 건 이해만 해두시고 마저 보자면
여기서 핵심은 고체물리학(Solid-State Physics)에서 제시하는 밴드 이론(Band Theory) 기반으로 만들어진 제품이라는 겁니다.밴드 이론은 20세기 초 양자역학 발전과 함께 확립된 이론으로 깊이 있게 들어가면 복잡한 화학 및 물리학 이론이 들어가긴 합니다. 우선 봐볼까요?
원자가 하나일 때 (N=1), 전자는 원자핵 주변에 존재하며 아토믹 오비탈(atomic orbital)을 형성합니다. 원자 두 개가 만나게 되면 (N=2), 분자 오비탈 (molecular orbital)을 형성하게 되며 새롭게 형성된 에너지 상태 (energy state)에 전자가 하나씩 채워지게 된다는 이론이죠.
이러한 원자가 무수히 많이 모여고체를 형성하게 되면(N=∞), 에너지 상태 또한 무수히 많아 짐에 따라 마치 띠와 같은에너지 밴드(energy band)가 형성된다는 이론인데 복잡하죠?
쉽게 설명하면 분자의 집합인 물질들이 모여있으면 거기의 전자는 특정 에너지 대를 가진다는 소리입니다.
이러한 에너지 밴드가 형성되었을 때,전자가 채워져 있는 밴드 (occupied band or valence band)와 비워져 있는 밴드 (unoccupied band or conduction band) 사이에 유의미한 갭이 있다면 그것을밴드 갭(band gap)인 거죠.
이런 보통 이 밴드 갭의 크기에 따라 부카지노 게임 사이트(insulators)와 반카지노 게임 사이트(semiconductors)를 구분하는 거죠 이 거리가 길면 부카지노 게임 사이트 짧으면 카지노 게임 사이트 어떤 특정조건에 따라 제어가 가능하면 반카지노 게임 사이트인 겁니다
실제로 바이블이라 할 수 있는 Physics of Semiconductor Devices에서는
“가전자대와 전도대 사이의 밴드갭이 있어 전기적 특성을 외부적으로 제어할 수 있는 물질”
이라 정의합니다.
세부적인 개념이 너무 가벼운 거 아니냐 말씀하시면 할 말은 없습니다. 그런 세부적인 개념들은 제가 심화 편을 쓰게 된다면 조금 더 자세히 다뤄보겠습니다.
좋습니다 우리가 반도체의 정의를 이해했으니, 이제 이러한 반도체의전기적 특성을 제어하기 위해서는 기초 반도체의 특성과 이를 변형하는 도핑(doping) 과정을 이해해야 합니다. 가봅시다.
3. 기초 반카지노 게임 사이트(Intrinsic Semiconductor)
반카지노 게임 사이트는 는 불순물이 거의 포함되지 않은 순수한 반카지노 게임 사이트를 말합니다.대표적인 기초 반카지노 게임 사이트 소재로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge)등이 있다고 하는데 왜 이렇게 만드는 걸까요?
원소주기율표를 보실까요? 우리는 이렇게 14 SI와 GE를 이용하는데 이는 옥텟규칙이라는 녀석을 활용합니다 이 규칙은분자를 이루는 각각의 원자는 비활성 기체처럼 전자가 최외각 껍질에8개가 들어갔을 때 가장 안정된 상태라고 하는 화학의 경험적 규칙입니다.
어? 선생님 실리콘은 4개인데요 네 맞습니다.최외각 전자가 4개고 공유결합 시 8개를 가져서 가장 안정한 상태가 되기에 이 녀석을 이용하는 거예요
딱 봐도 튼튼해 보이죠? 여기서 세부적 이론으로 들어가면기초 반카지노 게임 사이트의 전하 운반자까지 다루긴 해야 하는데 우선은생략하죠너무 딥해지니까요,그래서 어떻게활용할까요? 그 질문이 대답해 보죠
저렇게 튼튼하게 결합한 놈들을 이용하기 위해 우리는 불순물을 넣어줄 겁니다. 그 불순물을 넣는 것 자체를 도핑이라 하는 거죠, 본질 반도체에 극소량의 불순물 원소를 첨가하여 전기적 특성을 변형시키는 과정으로,도핑은 반카지노 게임 사이트의 전도도를 증가시키고, 원하는 방식으로 전류를 제어할 수 있도록 변화시키는 겁니다.
P형 반카지노 게임 사이트는 3족 원소(붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga) 등)를 실리콘 같은 4족 반카지노 게임 사이트에 첨가하여 만드는 반카지노 게임 사이트입니다.
포지티브의 그 P로 그름일 보시면 빈칸이 보이죠? 전자는 - 니까 조금 더 설명해 보면3족 원소는 최외각 전자가 3개로, 실리콘의 4개의 공유결합 중 하나를 채우지 못해 결합에서 빈자리(정공, Hole)가 형성되기에
이를 전하 운반자인정공(Hole)이 다수 형성됩니다. 이를메이저 캐리어(Majority Carrier)라 칭합니다.
물론 적은 건 소수 캐리어(Minority Carrier)는 자유 전자고요
결론적으로 정공은 전자가 부족한 자리로, 주변의 전자들이 이동하면서 정공이 마치 이동하는 것처럼 보입니다.전류는 정공이 이동하는 방향으로 흐르며, 실제로는 가전자대의 전자가 이동하는 것이죠
N형 반도체는 5족 원소(인(P), 비소(As), 안티모니(Sb) 등)를 실리콘 같은 4족 반도체에 첨가하여 만듭니다. 5족 원소는 최외각 전자가 5개로, 실리콘의 공유결합을 채우고도 자유 전자 하나를 남기게 되는 것이죠 P형 하고는 정반대로 보시면 됩니다.
그렇게 되면전하 운반자는 N형 반카지노 게임 사이트에서 전자(Electron)가 다수 캐리어(Majority Carrier), 소수 캐리어(Minority Carrier)는 정공이겠죠? 결국자유 전자는 전도대에서 에너지를 받아 이동할 수 있어 전류를 운반한다 까지만 다룹시다.
소자는 다음글에서 다루고 반카지노 게임 사이트의 기초원리를 이해하셨으니 이제 처음 의문을 해결해 봅시다.
컴퓨팅 반카지노 게임 사이트와 전력반카지노 게임 사이트는 뭐가 다르길래 전혀 다른 걸까요? 차이를 쉽게 이해하려면, 이 두 종류의 반카지노 게임 사이트가 무엇을 위해 설계되었는지와 어떤 역할을 하는지를 비교해 보는 것이 쉽겠죠?
조금 직관적으로 말하면 컴퓨팅 반카지노 게임 사이트는 "뇌" 역할을 합니다. 데이터를 계산하고 처리하며, 스마트폰, 컴퓨터, 서버 등의 두뇌 역할을 하는 거죠.
전력반도체는 "근육" 역할을 합니다. 전기를 다루고 변환하며, 전자제품이나 전기차처럼 큰 전력을 필요로 하는 장치의 동작을 책임집니다.
연산이라는 파트를 강화시킨 게 CPU GPU 램 같은 라인업이고 우리가 원하는 전기제어를 위한 파트는 전력반도체입니다. 물론 둘 다 가지고 있는 애들도 만들 순 있는데 그놈들을 만들 바에는 그냥 따로 쓰는 게 훨씬 더 성능이 잘 나옵니다.정리하자면 아래와 같겠네요
컴퓨팅 반카지노 게임 사이트: 데이터를 처리하고 연산합니다. 예를 들어, 스마트폰의 애플리케이션 프로세서(AP), 컴퓨터의 CPU, GPU, 메모리 등이 해당합니다 "정보"를 다루며, 얼마나 빠르게 데이터를 계산하거나 저장할 수 있는지가 성능의 핵심
전력반도체: 전압과 전류를 제어하고 변환합니다. 전기차, 가전제품, 태양광 발전 시스템, 산업용 모터 등 전력을 사용하는 모든 시스템에 필요합니다."에너지"를 다루며, 얼마나 효율적으로 전력을 제어하고 손실을 줄이는지가 핵심
이렇게 끝내면 아쉬우니 조금 더 가보죠
일반적으로컴퓨팅 반도체는 저전압(1~5V)에서 동작합니다. 주로 GHz 수준의 고속 동작이 필요합니다.열 관리는 필요하지만, 전류 크기가 작기 때문에 상대적으로 큰 문제는 아니라곤 하지만 지금은 너무 발열이 심해져서 아예 서버를 바다에 담그고 있죠 그래도 전력반도체에 비하면 얘는 선녀입니다.
전력반도체는 고전압(수백수천 V)과 고전류(수십 수 백 A)를 다룹니다. 그냥 단위부터 달라요 전기차 인버터의 경우, 400~800V의 전압과 100A 이상의 전류를 처리해야 하는데, 이렇게 되면 올라오는 온도부터 다르겠죠?고온, 고전압 환경에서도 안정적으로 동작해야 하므로 열 관리(방열)와 내구성이 매우 중요하다 이해하시면 됩니다. 어느 정도냐고요? 전기차 에어컨이 고장 난 상태에서 달리면 불이 난다 정도만 설명하죠
조금 더 이야기해 드리면 두놈다 소위말하는 8대 공정을 거칩니다. 제가 재직당시 에칭공정 3 나노 테스트 쪽에 있었는데 액화질소 파이프가 진짜 머리 아팠거든요 그나마 전력용 반카지노 게임 사이트는 이런 게 덜한데 그만큼순수 패키징 공정 테스트가 머리 이프 더군요
컴퓨팅 반카지노 게임 사이트는 초미세 공정과 고집적 설계에 중점을 둬, 수십억 개의 트랜지스터를 작은 면적에 배치하고 빠른 데이터 처리를 가능하게 만들어야 하고. 전력반카지노 게임 사이트는 고전압·고전류 제어를 목표로, 내구성과 열 관리에 초점을 맞춘 공정을 통해 안정성을 확보하는데 목적을 둔다 보시면 됩니다.
그래서 이렇게 다른 것까진 알겠는데 반도체를 만들어서 어찌 쓸 거야? 이의문을 해결하고 다음으로 가봅시다.
참고문헌
[2] Rubisco's Programming Note—CPU의 작동 원리
[3] Physics of Semiconductor Devices
이번글에 사용된 프롬프트는 여기에 파트 1을 사용했습니다.