반도체 산업에 대해 알아보자 (1)

《 반도체 산업에 대해 알아보자 (1) 》

전자제품의 필수품이고, IT 혁명을 주도하고 있는 반도체..

반도체에 대한 이야기는 많이 접하고 들어봤지만 실제 이 산업이 어떻게 구성이 되어 있는지 모르는 사람들이 많다.

반도체를 떠올리면 생각나는 회사가 인텔이나 삼성 그리고 하이닉스 정도일텐데 몇편에 걸쳐 복잡하고 거룩한 기술적인 이야기는 가능한 빼고 이 정도면 반도체에 대해서 썰을 풀수 있을 정도로 설명을 하고자 한다.

최초의 반도체는 인류 최초의 컴퓨터라고 불리우는 에니악(ENIAC)에 사용된 진공관이라 할수 있을것이다. (그림1 : 에니악 참조)

에니악은 천공카드(구멍이 뻥뻥 뚫린 카드)이후 최초의 전자식 계산기라고 할수가 있는데 진공관의 높은 전압과 낮은 전압의 2가지 신호의 2진수로 복잡한 계산을 효과적으로 수행할수가 있었다. (그림2 : 천공카드) (그림3 : 진공관)

천공카드

 

그러나 진공관의 개수가 무려 2만여개에 달했고 장비의 무게만 30톤에 달하였으며 진공관이 자주 망가져 사용하는데 많은 불편함이 있었다.

초창기 진공관으로 라디오나 TV 같은 가전제품에 적용을 하긴 하였지만 잡음도 많았고 TV나 라디오를 키면 활성화 시키는데 시간이 많이 걸렸다. (그림4 : 진공관 TV)

 

이러한 점을 개선하고자 수많은 과학자들로 부터 많은 보완점이 제안이 되었고 급기야 벨 연구소에서 트랜지스터라는 획기적인 부품을 개발하기에 이른다. (그림5 : 트랜지스터)

트랜지스터는 n형 반도체와 p형 반도체를 이용하여 전류의 흐름을 제어하기 위해 만들어졌는데 n형과 p형 반도체를 어떻게 연결하느냐에 따라서 npn 혹은 pnp로 나눈다. (자세한 기술적 이야기는 생략)

여기서 반도체란 말이 드디어 나왔는데, 물질은 전류의 흐름에 따라 전류가 잘 흘러가는 물질을 "도체"라고 하고 전류가 흘러가지 않은 물질을 "부도체"라 하며 반도체는 도체와 부도체 사이의 물질로 이해를 하면 된다. (좀더 자세한 이야기를 하려면 물질의 에너지 밴드 이야기까지 해야 해서 패스)

전술하였다시피 반도체는 도체와 부도체 사이의 전류 흐름을 가지고 있기 때문에 전류의 흐름을 제어할수가 있다. 전류가 흐르면 신호가 전달된다는 것이고, 전류가 흐르지 않으면 신호가 전달이 안되므로 이를 2진수의 0과1로 표현이 가능한것이다.

트랜지스터가 개발이 되면서부터 드디어 가전제품의 성능이 비약적으로 발전하기 위한 준비가 완료가 되었다. 특히 라디오나 TV는 진공관의 그것보다 화질과 음질이 크게 개선이 되었다. (그림6 : 트랜지스터 라디오)

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