현대 반도체 소자 공학

1장 반도체 내의 전자와 정공
1.1 실리콘 결정 구조
1.2 전자와 정공의 결합 모델
1.3 에너지 밴드 모델
1.4 반도체, 절연체, 도체
1.5 전자 및 정공
1.6 상태 밀도
1.7 열적 평형 상태와 페르미 함수
1.8 전자와 정공의 농도
1.9 n과 p의 일반적 이론
1.10 극고온과 극저온에서의 캐리어 농도
핵심요약
연습문제


2장 전자 및 정공의 운동과 재결합
2.1 열 운동
2.2 드리프트
2.3 확산 전류
2.4 에너지 다이어그램과 V, ? 간의 관계
2.5 D와 μ 간의 아인슈타인 관계식
2.6 전자-정공 재결합
2.7 열 생성
2.8 유사 평형 상태와 의사 페르미 준위
핵심요약
연습문제


3장 소자 제조 기술
3.1 소자 제조에 대한 서론
3.2 실리콘의 산화
3.3 리소그래피
3.4 패턴 전사―에칭
3.5 도핑
3.6 도펀트 확산
3.7 박막 증착
3.8 상호 연결―후미(back-end) 공정
3.9 테스팅, 조립, 그리고 검정
핵심요약
연습문제


4장 PN 접합과 금속 - 반도체 접합
[Part 1 PN 접합]
4.1 PN 접합 이론의 기초적 요소
4.2 공핍층 모델
4.3 역 바이어스된 PN 접합
4.4 커패시턴스―전압 특성
4.5 접합 항복
4.6 정 바이어스 상태에서 캐리어 주입―유사평형 경계 조건
4.7 전류 연속 방정식
4.8 정 바이어스된 PN 접합에서 과잉 캐리어
4.9 PN 다이오드 IV 특성
4.10 전하 축적
4.11 다이오드의 소신호 모델

[Part 2 광전 소자에의 응용]
4.12 태양전지
4.13 발광 다이오드와 고체 조명
4.14 다이오드 레이저
4.15 광 다이오드

[Part 3 금속 - 반도체 접합]
4.16 쇼트키 장벽
4.17 열전자 방출 이론
4.18 쇼트키 다이오드
4.19 쇼트키 다이오드의 응용
4.20 양자역학적 터널링
4.21 옴성 접촉
핵심요약
연습문제


5장 MOS 커패시터
5.1 평탄 밴드 조건과 평탄 밴드 전압
5.2 표면 축적
5.3 표면 공핍
5.4 문턱 조건 및 문턱전압
5.5 문턱 조건 이후의 강반전
5.6 MOS 커패시터의 C-V 특성
5.7 산화막 전하―Vfb와 Vt의 변경
5.8 폴리실리콘 게이트 공핍 ― 유효 Tox의 증가
5.9 반전 및 축적 전하층 두께와 양자역학적 효과
5.10 CCD 및 CMOS 화상기
핵심요약
연습문제


6장 MOS 트랜지스터
6.1 MOSFET의 소개
6.2 상보형 MOS(CMOS) 기술
6.3 표면 이동도와 고이동도 FET
6.4 MOSFET Vt, 바디 효과, 가파른 역방향 도핑
6.5 MOSFET의 Qinv
6.6 기본적인 MOSFET IV 모델
6.7 CMOS 인버터―회로의 예
6.8 속도 포화
6.9 속도 포화 현상이 있을 경우의 MOSFET IV 모델
6.10 기생 소오스 - 드레인 저항
6.11 직렬 저항과 유효 채널 길이의 추출
6.12 속도 오버슛과 소오스 속도 한계
6.13 출력 컨덕턴스
6.14 고주파 성능
6.15 MOSFET 잡음
6.16 SRAM, DRAM, 비휘발성 (플래시) 메모리 소자들
핵심요약
연습문제


7장 집적 회로에서의 MOSFET
7.1 소자 축소화―가격, 속도 및 전력 소모
7.2 문턱전압 이하 전류―“OFF”는 완전한 “OFF”가 아니다
7.3 Vt 감소(롤 오프)―단채널 MOSFET이 심한 누설전류를 갖는다
7.4 게이트 절연막의 전기적 두께 감소 및 터널링 누설전류
7.5 Wdep을 줄이는 방법
7.6 얕은 접합과 금속 소오스/드레인 MOSFET
7.7 Ion과 Ioff 의 절충 및 제조를 위한 설계
7.8 극도로 얇은 바디 SOI 및 멀티게이트 MOSFET
7.9 출력 컨덕턴스
7.10 소자 및 공정 시뮬레이션
7.11 회로 시뮬레이션을 위한 MOSFET 콤팩트 모델
핵심요약
연습문제


8장 바이폴라 트랜지스터
8.1 BJT 입문
8.2 컬렉터 전류
8.3 베이스 전류
8.4 전류이득
8.5 컬렉터 전압에 의한 베이스 폭 변조
8.6 에버스 - 몰 모델
8.7 천이 시간과 전하 저장
8.8 소신호 모델
8.9 컷오프 주파수
8.10 전하 제어 모델
8.11 대신호 회로 시뮬레이션을 위한 모델
핵심요약
연습문제


부록 A. 상태 밀도의 유도
부록 B. 페르미-디락 분포 함수의 유도
부록 C. 소수 캐리어 가정의 일관성

참고문헌
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