[전공과 미래 생활을 이야기 하다 #1] 전자소자 및 모든 정보사회의 기반이 되는 반도체

안녕하세요. @leetyt2입니다.

오늘은 좀 어려운 이야기를 하려고 합니다.
저는 공대에서 박사 학위를 받고 지금은 연구원 신분으로 있는 과학계 종사자 입니다.
스팀잇에 저의 이야기를 나누기 위해 아무래도 저의 전공과 그에 따른 미래 기술에 대해 포스팅을 하는 것이 스팀잇에 좋은 영향을 남길 수 있어 시리즈로 글을 올릴려고 합니다. (혹시 어려운 점이나 이해가 안가는 부분이 있으시면 댓글 부탁드립니다. 친절하게 답변 해 드릴께요. ^^)

이 큰 시리즈의 로드맵은 아래와 같고, 오늘은 반도체에 대해서 최대한 쉽게 설명해 볼려고 합니다.

(지금은 간략한 로드맵이고 추후 수정 및 확장 될 수 있습니다.)

INTRODUCTION
저는 전자소자를 만드는 방법을 연구하고, 새롭고 신규한 물질을 이용해 좀 더 빠른 전자 소자를 제작하는 것이 저의 연구 주제 입니다. 저는 이러한 고성능의 전자소자를 만드는데 좀더 저렴하고 빠른 성능의 전자소자를 제작하기 위해 그래핀과 유기반도체 및 유기 전자 물질 등을 이용해 소자를 제작하고 있습니다. 그래서 이 시리즈를 통해 어떻게 전자소자를 만드는지, 어떤 종류의 전자소자가 있는지 이런 소자들이 어떻게 우리 생활에 유용하게 사용 되고 있는지도 전망하고 돈이 될 수 있는지 한번 소개 하는 시간을 가질까 합니다.
제가 연구한 분야는 유기전계효과 트랜지스터, 유기발광다이오드, 유기태양전지 입니다. 이 세개의 전자소자 모두 우리 미래 생활에 유용하게 사용될 수 있는 기본 요소들이지요. 간단하게 풀어서 설명해드리면 유기전계효과 트랜지스터는 컴퓨를 뜯어 보시면 많은 PCB (printed circuit board)라는 전자 회로들이 보실 수 있을 것 입니다. 이러한 PCB를 구성하는 가장 기본 요소는 바로 트랜지스터 입니다. 이 트랜지스터들은 전자의 흐름 (전류) 을 조절하고, 끄고 킬 수(switch on/off) 있는 역활을 합니다. 저는 이러한 것들을 바로 유기물로 구성하여 트랜지스터를 만든 것입니다. 유기발광다이오드는 AMOLED를 말하는 것이고 (간단히 휴대폰 및 TV 디스플레이), 유기 태양전지는 외부의 빛 (예, 태양광)을 받아서 전류를 생산하는 것입니다. 이들의 더욱 자세한 포스팅은 다음에 하도록 하겠습니다.
이러한 전자소자에 대해 핵심 요소는 바로 반도체 입니다. 이러한 전자기기가 작동 될 수 있도록 하는 요소 물질은 바로 반도체 입니다. 오늘은 그래서 가장 핵심이 되는 물질인 반도체에 대해서 얘기를 나눠보고 추후 컨텐츠를 확장 시켜 보도록 하겠습니다. 여러분 뉴스나 인터넷 기사를 보면 반도체가 호황이다 라는 많은 글을 볼 수 있을 것입니다.

반도체라 하면 아마 일반인들은 가장 많이 떠오르는 것이 게르마늄을 많이 떠오를 것입니다. 저희 어머니에게 물어본 결과 '반도체 그거 게르마늄 아니냐? 몸의 멍든데에 올리는 돌같은 거 아니냐?'라고 말씀하십니다. 의료쪽으로 반도체 역시 쓰일 수 있습니다. 하지만, 그 반도체가 하는 일은 일반적으로 생각하는 것 이상으로 다양하게 쓰일수 있습니다.

반도체에 대해서 아주 재미있게 설명된 기사를 찾아봤는데, 아래와 같이 삼성전자에서 반도체 이야기에 대해 설명해 놓았습니다.

http://www.samsungsemiconstory.com/1
반도체란, 전기를 흐르게도 할수 있고 전기를 안흐르게도 만들수 있는 물질입니다.
보통은 반도체 물질은 외부의 어떤 자극이 가해지지 않으면, 전기를 흐르지 않지만, 외부의 자극이 가해지면, 전류가 흐르게 됩니다. 이러한 성질을 이용해 바로 전자소자의 전류on/off가 가능해 지는 것입니다. 그러면 바로 이러한 on/off가 우리 생활의 전자기기에 어떻게 관련있을까요? 모든 전자기기는 2진법으로 운영된다 라고 들어봤을 것입니다. 2진법이란 바로 0과 1로만 표시된 것입니다. 즉 0과 1로 표현되는 것은 반도체에 전류가 흐르는가 (1로 표시) 흐르지 않는가 (0으로 표시)를 나타 내게 됩니다. 이를 통해 모든 전자소자의 공통 언어인 2진법으로 프로그램이 구동되고 지금의 인터넷 서버가 운영되는 것입니다. 이러한 반도체가 없으면 지금 이렇게 글쓰는 것도 불가능하며 비트코인, 스팀잇도 불가능하겠죠.