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Semiconductor Device and Design - 32025.05.101. Si and Ge characteristics 실리콘(Si)과 게르마늄(Ge)은 반도체 재료로 사용되는데, 실리콘은 게르마늄보다 밴드갭이 크고(1.12eV vs 0.66eV), 최대 동작 온도가 높아(~150°C vs ~100°C) 집적회로(IC) 제작에 더 적합합니다. 또한 실리콘은 게르마늄보다 산화막 형성이 쉽고 화학적으로 안정적이며, 실리콘이 더 풍부하고 가격도 10배 정도 저렴하기 때문에 실리콘이 IC 재료로 선호되게 되었습니다. 2. N Type and P Type 반도체 물질에 불순물을 첨가하면 n형과 p형 반도체가...2025.05.10
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다이오드 특성 실험 및 I-V 특성 측정2025.11.161. 다이오드의 기본 동작 원리 다이오드는 p-type과 n-type 반도체의 접합으로 만들어지며, 접합면 근처에서 barrier voltage가 형성된다. Forward bias에서는 p-type에 양의 전압, n-type에 음의 전압을 인가하여 forward current가 흐르고, reverse bias에서는 반대로 인가하여 매우 작은 leakage current만 흐른다. Si 다이오드의 barrier voltage는 약 0.6V이며, 다이오드는 0.7V drop model 또는 piecewise linear model로 등...2025.11.16
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클리퍼 회로 실험 예비보고서2025.11.171. 클리퍼(리미터) 회로의 원리 클리퍼 회로는 입력되는 파형의 특정 레벨 이상이나 이하를 잘라내는 회로로, 저항과 다이오드의 조합으로 구성된다. 건전지를 이용해 인가 전압에 추가적으로 상하 이동을 제공할 수 있다. 양의 클리퍼는 양의 반주기 동안 입력 파형을 적절한 DC 값으로 잘라내며, 음의 클리퍼는 음의 반주기 동안 입력 파형을 잘라낸다. 다이오드의 연결 방향에 따라 잘라지는 파형의 위치가 변한다. 2. 병렬 클리퍼 회로 실험 병렬 클리퍼는 저항을 직렬로 하고 다이오드를 순방향 바이어스 상태로 병렬 연결하는 구조이다. 1kHz...2025.11.17
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반파 및 전파 정류 회로 실험2025.11.171. 반파 정류(Half-Wave Rectification) 반파 정류는 하나의 다이오드를 사용하여 정현파 입력 신호로부터 직류값을 얻는 회로이다. 반파 정류 신호의 평균값은 피크 전압의 31.8%이며, 식 Vdc = 0.318Vm을 만족한다. 다이오드의 순방향 바이어스 천이전압(VT)이 입력 신호의 피크값에 비해 크지 않으면 직류값에 현저한 영향을 미친다. 실험에서는 1kHz, 8Vp-p의 정현파 신호를 사용하여 반파 정류 회로의 출력 전압과 파형을 측정하고 이론값과 비교한다. 2. 전파 정류(Full-Wave Rectificat...2025.11.17
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클리핑과 클램핑 회로 실험 결과 분석2025.11.161. 클리핑 회로(Clipping Circuit) 클리핑 회로는 입력신호의 특정 전압 이상 또는 이하의 신호를 제거하는 회로입니다. 병렬 클리퍼는 입력전압이 양(+)일 때 다이오드가 역방향 바이어스되어 회로가 차단되고, 음(-)일 때 순방향 바이어스되어 도통됩니다. 직렬 클리퍼는 양(+)에서 도통되어 출력전압이 입력전압과 같고, 음(-)에서 차단되어 출력전압이 0이 됩니다. 2중 바이어스 병렬 클리핑 회로는 양과 음의 특성을 모두 가지며, 설정된 전압값 이상/이하의 신호를 제한합니다. 2. 클램핑 회로(Clamping Circuit...2025.11.16
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A+받은 접합다이오드 예비레포트2025.05.101. 반도체 반도체는 비저항값이 도체와 절연체의 중간값을 갖는 전자 재료를 뜻한다. 이러한 반도체는 외부 환경 조건에 덜 민감하고 견고하며, 전력 소비가 작고, 발열이 적은 장점이 있다. 대부분의 반도체는 밴드갭이 게르마늄(Ge)보다 비교적 커 열에 의한 변화에 덜 민감한 실리콘(Si)으로 만들어지고 있다. 고순도의 실리콘으로 만들어진 반도체는 비저항이 크므로, 불순물(impurity)를 첨가함으로써 비저항을 낮춰 전기 전도를 높인다. 이렇게 불순물의 종류와 양을 제어해서 반도체에 첨가하는 것을 도핑(doping)이라 하며, 이러한...2025.05.10
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금오공대 신소재 반도체공정 시험 정리2025.01.271. 반도체 재료 Ge / Si Ge은 최초로 반도체에 사용한 물질로 Si보다 캐리어의 mobility가 높아 성질이 우수하지만, 성능이 금방 저하된다. Ge의 산화는 Si보다 빨라 산화로 인해 물질과 성질의 변형으로 오랜 사용이 불가능하므로 외부 요인에 의한 영향이 큰 Ge보다 Si을 사용하기 시작한 것이다. Si은 Ge보다 안정성이 좋아 표면에서 산소와 결합하여 SiO2층을 형성하여 성능이 꾸준히 유지 된다는 점과 흔하다는 장점이 있다. 또한, 전하 운반자 제어가 쉬워 도핑하기가 쉬우며 산소와 질소에 안정적이므로 기판 물질로 잘...2025.01.27
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Semiconductor Device and Design - 42025.05.101. Diode's fabrication process Diode의 제조 공정에는 합금 방식과 확산 방식의 두 가지 일반적인 기술이 사용됩니다. 합금 방식은 n형 반도체 표면에 알루미늄 펠릿을 녹여 pn 접합을 형성하는 방식이며, 확산 방식은 n형 반도체를 수용체 불순물 증기가 있는 챔버에서 가열하여 수용체 원자가 n형 결정 내부로 확산되어 pn 접합을 형성하는 방식입니다. 확산 공정에서는 n형 물질의 일부만 노출되도록 하여 p 영역의 크기를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 2. Capacitor's fabrication proces...2025.05.10
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[세종대학교] [전자정보통신공학과] [기초반도체]2022 HW022025.05.031. 반도체 도핑 이 문제에서는 GaAs와 Si 반도체에 도핑된 불순물 농도와 도너, 억셉터 농도, 캐리어 농도 등을 계산하는 문제들이 다루어졌습니다. 도핑된 불순물 농도와 캐리어 농도 간의 관계, 그리고 이를 통해 반도체의 전기적 특성을 분석하는 방법이 설명되어 있습니다. 2. 반도체 페르미 준위 문제 3에서는 반도체 물질(Si, Ge, GaAs)의 페르미 준위가 정확히 밴드갭 중심에 있을 때, 특정 에너지 준위에서 전자가 점유될 확률과 빈 상태가 될 확률을 계산하는 문제가 다루어졌습니다. 이를 통해 반도체 물질의 전자 분포 특성...2025.05.03
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[ 기초전자공학 ][ 한국공학대 ] 트랜지스터 실습12025.01.041. 바이폴라 트랜지스터의 특성 관찰 이번 실습에서는 바이폴라 트랜지스터의 특성을 관찰하였습니다. 회로를 브레드보드에 구성하고 오실로스코프를 사용하여 바이폴라 트랜지스터의 베이스-에미터 간 전압, 콜렉터 전류, 특성곡선을 관찰하였습니다. 바이폴라 트랜지스터의 특성곡선은 Si 다이오드의 전압-전류 특성곡선과 유사하지만, 포화영역이 존재한다는 차이점이 있습니다. 2. 바이폴라 트랜지스터의 전류 전달 특성 관찰 실습 6.2에서는 바이폴라 트랜지스터의 전류 전달 특성을 관찰하였습니다. 오실로스코프를 사용하여 베이스 전류와 콜렉터 전류를 관...2025.01.04
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