반도체는 어떤 역활을 과학적으로 하는 건가요?

Question

아이폰이던 다양한 장비던 반도체가 많이들어 각국에서도 경쟁적으로 우위에 점하려고 하는건 알겠습니다 . 문득 이런 반도체는 장비에 적용되어 실제 어떤 역활을 과학적으로 하게 되는 건가요?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

반도체는 전압을 가하느냐 가하지 않느냐에 따라서 도체가 되느냐 부도체가 되느냐가 결정되는 소자입니다.

이러한 방식은 우리가 컴퓨터에서 이진법을 사용하는 방식을 구현할 수 있습니다.

우리가 전기에너지를 공급하고 공급하지않고를 체계화하여 전기신호를 이진법형태로 만들수 있게 하는것이 반도체라고 볼 수 있고, 더 작고 좋은성능을 내는 반도체일수록 이진법을 활용한 여러 컴퓨팅시스템을 제어할 수 있는것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

반도체(半導體, 영어: semiconductor)는 상온에서 전기 전도율이 구리 같은 도체(전도체)하고 애자, 유리 같은 부도체(절연체)의 중간 정도인 물질이다.

가해진 전압이나 열, 빛의 파장 등에 의해 전도도가 바뀐다.[1] 일반적으로는 규소 결정에 불순물을 넣어서 만든다. 주로 증폭 장치, 계산 장치 등을 구성하는 집적회로를 만드는 데에 쓰인다.

반도체는 어떤 특별한 조건하에서만 전기가 통하는 물질로, 필요에 따라 전류를 조절하는데 사용된다. 반도체에 가해진 전압이나 열, 조사된 빛의 파장에 따라서 전기전도도 가능하다.

반도체 물질의 특성은 더해 준 불순물이나 첨가에 따라 달라진다. 이러한 특성으로 인해 반도체는 현대 과학기술 문명의 중심이 되는 전기전자산업에서 가장 핵심적인 요소를 구성하고 있는데, 주로 실리콘(Si)이 반도체 물질로 사용되고 있다.

반도체에 대한 보다 근본적인 이해를 하기 위해서는 반도체 물질 내에서 움직이는 전자의 운동을 양자역학적으로 이해해야 한다. 결정 격자를 이루는 고체 물질은 격자의 주기성으로 인해 물질 내의 전자가 에너지띠를 형성한다.

Answer 3

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.

반도체의 역할은 어떤 제품에 사용되느냐에 따라 달라지지만 기본적으로 반도체는 제품에서 아주 다양한 역할을 합니다. 반도체는 정류,증폭,변환,전환,저장,계산,제어 등의 다양한 기능을 가지고 있습니다. 크게는 전기신호를 처리하는 기능인 '정류,증폭,변환'과 데이터를 처리하는 기능인 '전환,저장,연산,제어' 로 분류할 수 있을것입니다. 기계장치의 핵심이면서 움직이기 위한 사람의 뇌와 같은 역할이지만 하나의 제품에도 다양한 형태의 반도체가 들어가기 때문에 그 핵심기술을 연구하고 생산하고자 한다고 거칠게 요약해 볼수 있겠습니다.

그럼 깊이있는 질문 감사드리며 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)

Answer 4

안녕하세요. 설재훈 과학전문가입니다. 반도체는 정류,증폭,변환,전환,저장,계산,제어 등의 다양한 기능을 가지고 있습니다. 크게는 전기신호를 처리하는 기능인 '정류,증폭,변환'과 데이터를 처리하는 기능인 '전환,저장,연산,제어' 함

Answer 5

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

반도체는 전기가 통하는 도체도 아니고 전기가 안통하는 부도체도 아니기 때문에 반도체라 합니다. 그냥은 전기가 안통하고요. P쪽에 +, N쪽에 -를 연결할때만 전기가 통합니다. 반대로 하면 안통하구요.

그것은 전기적으로 전기를 연결할것인지 차단할 것인지 결정할수 있게됩니다. 그런 것을 트랜지스터 라 합니다. 이 트랜지스터 하나가 사람의 뇌로 생각하면 뇌세포 하나정도 되는것이고요. 0과 1을 처리할수 구분할수 있는 단위가 될수 있습니다.

0과 1이 8개 모이면 문자 한자 저장하고 기억할수 있습니다. 8개이 트랜지스터에 기록될수 있는 문자의 종류는 255가지가 되는 거지요. 사람의 뇌보다 컴퓨터가 빠르긴 하지만 그것은 처리방식의 차이 때문입니다.

지금 까지 생산된 메모리를 전부 합쳐도 몇사람의 뇌세포의 량(정보)를 저장하지 못한다는 예기예기가습니다. 그만큼 뇌세포량이 거대하다는 거죠.

반도체는 그런 가장 작은 단위이고 이것들이 사람의 뇌처럼 합쳐저서 어떤 곳은 기억을 하고 어떤곳은 자료를 계산하고 어떤 곳은 자료를 주고 받을수 있게 합니다. 이런것을 처리하는 곳이 CPU가 되는 것입니다.

감사합니다.

Answer 6

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

반도체는 전기가 잘 통하지 않는 절연체와 잘 통하는 도체의 중간 정도의 성질을 가진 물질입니다. 이러한 특성 때문에 반도체는 다양한 전자 장비에 핵심 부품으로 사용됩니다.

반도체가 장비에 적용되어 하는 역할은 다음과 같습니다.

정보 처리: 반도체는 전기 신호를 처리하여 정보를 저장하고 처리하는 역할을 합니다. 예를 들어, 컴퓨터의 CPU는 반도체로 만들어져서 컴퓨터의 모든 연산을 처리합니다.

제어: 반도체는 장비의 동작을 제어하는 역할을 합니다. 예를 들어, 자동차의 ECU는 반도체로 만들어져서 자동차의 엔진, 변속기, 브레이크 등을 제어합니다.

통신: 반도체는 장비끼리 통신하는 역할을 합니다. 예를 들어, 스마트폰의 통신 모듈은 반도체로 만들어져서 스마트폰과 통신망을 연결합니다.

반도체는 전자 장비의 성능과 기능을 결정하는 핵심 부품입니다. 따라서 반도체의 성능과 기술이 향상되면 전자 장비의 성능과 기능도 향상됩니다.