반도체 공학​

그림으로 보여주는 반도체의 핵심 원리​

이 책은 반도체의 기본 지식을 폭넓고 깊이 있게 학습하고자 하는 반도체 분야 전공자와 실무자를 위한 책으로, 반도체 물리와 소자에 대한 기초를 제대로 세울 수 있도록 구성하였다. 이 책의 가장 큰 특징은 장마다 J=Q'N 라는 일관된 컨셉으로 학습의 전체적인 구성과 흐름을 설명하는 것이다. 이를 통하여 단순히 외우는 학습이 아니라, 원리를 이해하고 분석적으로 사고하는 방법을 배우게 될 것이다.

또한 수식의 의미를 잘 파악할 수 있도록 유도 및 풀이 과정을 자세히 설명하였으며, 눈에 보이지 않는 원자나 전자의 흐름을 상상할 수 있도록 컬러 그림을 활용하였다. 특히, 수식을 '어렵고 복잡한 기호'가 아니라 '상세한 의미가 담긴 압축된 서술'로 이해할 수 있도록 설명하였다.

부/장별 내용 요약

① 1~ 2장：반도체 특성 이해를 위한 기초

반도체를 구성하는 원자 배열 구조, 전자의 특성을 이해하기 위한 양자역학 기초를 다룬다.

② 3 ~ 4장：에너지 대역 형성과 캐리어 농도

주기적 원자 배열 구조 반도체의 에너지 대역 형성, 열평형 상태의 전자와 정공 농도를 결정하는 요소, 도핑으로 농도를 조절하는 방법을 다룬다.

③ 5 ~ 6장：전류의 형성과 연속방정식

반도체에 전압이 인가된 경우 드리프트 전류와 확산 전류의 형성 과정, 이동도에 대해 설명한다. 캐리어 농도의 공간적 분포와 시간에 따른 변화를 지배하는 연속방정식과 응용에 대해 다룬다.

④ 7 ~ 9장：접합의 형성과 전류-전압 특성

반도체와 집적회로를 구성하는 핵심 요소인 pn 접합, 금속-반도체 접합, 이종접합에 전압이 인가되었을 때 에너지 대역도의 변화와 전류-전압 특성의 변화에 대해 다룬다.

⑤ 10 ~ 13장：트랜지스터의 구조와 전기적 특성

증폭 기능이 있는 3단자 트랜지스터의 구조와 동작 원리, 전류-전압 특성을 학습한다. 바이폴라 트랜지스터(BJT), 절연 게이트를 이용한 MOSFET, 접합형 게이트를 이용한 JFET/MESFET을 깊이 있게 다룬다.

⑥ 14장：광소자의 특성

반도체를 이용한 광신호를 전기적 신호로 변환하는 광검출 소자, 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지, 전기에너지를 빛으로 발생하는 발광 소자의 구조와 핵심 동작 원리를 다룬다.

김동명​

서울대학교 공과대학에서 전자공학 학사(1986년)와 석사(1988년)를 마치고, 한국과학기술연구원(KIST)에서 연구원으로 근무하였다. 1989년 국비유학생으로 선발되어 미국 미네소타대학교에서 전기공학 박사 학위(1993년)를 취득하였다. 1993년 3월부터 국민대학교 전자공학부 교수로 재직중이며, 반도체 공학, 전자기학, 집적회로 등을 강의하고 있다. 반도체및집적회로연구실(S!LK)에서 반도체 소자 분야의 핵심 전문인력을 양성하고 있다 .

반도체 소자와 집적회로 설계, 제작, 특성 분석 및 모델링 분야의 전문가로서 활발히 연구를 수행하고 있으며, IEEE Electron Device Letters 등 SCI 등재저널에 160여 편의 논문을 발표하였다. SBS문화재단의 해외연구교수(2005년), LG연암문화재단의 연암해외연구교수(2012년)로 선정되었으며, 국민대학교에서 제1회 우수교수상(교육부분, 2011)을 수상하였다. 저서로는 『반도체 공학 연습문제 풀이집』(한빛아카데미, 2013)이 있으며, 매년 반도체 산업을 선도하는 기업체에서 반도체 소자를 강의하고 있다.

·2002년 ~ 현재: 삼성전자(주), 연 2회(60시간/회)

·2012년 ~ 현재: LG디스플레이(주)

·2008년 ~ 2009년: 동부하이텍

·2015년 ~ 2016년: 특허청 국제지식재산연수원

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