1. 반도체가 뭐야?

 안녕하세요, 반연입니다. 요즘은 고등학교 과학 과목에도 반도체를 배운다면서요? 저는 그런 흉측한걸 안 배우고 자랐는데,, 어쩌다 이 어려운 반도체가 고등학교 과목에 들어갔는지 모르겠네요. 그래도 반도체 사업은 우리나라의 기강 산업이니 배워둔다고 나쁠 건 없겠죠?

 기분 나빠하지말고 즐거운 마음으로 같이 시작해볼까요?

• 우리나라 반도체 산업의 위치

 그건 그렇고 우리나라가 반도체를 얼마나 잘하는지 아시나요?

 메모리 반도체의 경우 삼성전자(약 45 %)와 SK하이닉스(약 30 %)가 전 세계 시장 점유율의 절반 이상을 점유하며, 전 세계 1,2위 회사의 위치에 있습니다. 그리고 비메모리를 포함한 모든 반도체 매출로는 삼성전자가 인텔을 따라잡았다가 다시 추월당해 2위로 밀려나기도 하며 엎치락뒤치락하고 있는 상황이에요

그래서 삼성전자는 비메모리 반도체를 더욱 육성하겠다는 발표를 한 것이 기억나네요,

제가 비메모리 반도체와 메모리 반도체라고 이야기했는데 이건 뭘까요? 반도체는 다 반도체 아니야?라고 생각할 수 있겠지만 꾸준히 포스팅할 테니 천천히 알아보도록 해요.

• 도체와 부도체 그리고 반도체

 반도체와 친해지기 위해 반도체가 무엇인지 알아야 하지 않을까요?

 초등학교 중학교 때 도체와 부도체에 대해선 많이 배웠을 거예요.

 도체(conductors) - 전기가 흐르는 물질로 보통 금속(metal)류를 생각하시면 편해요 ex) 철, 구리, 금 ...

 부도체(nonconductors, insulator) - 도체가 아니다! 즉, 전기가 흐르지 않는 물질들이에요 ex) 나무, 플라스틱 ...

 어때요. 길게 설명할 필요도 없이 다 아는 내용이죠? 

 그럼 반도체는 어떤 걸까요? 도체도 그리고 부도체도 될 수 있는 물질이에요!

 말이 어렵죠? 도체도 되는데 부도체도 된다고? 무슨 말도 안 되는 소리지?라고 생각될 수 도 있어요. 

 그런데 그런 특징이 바로 우리가 반도체를 사용하는 핵심적인 이유입니다.

 엄밀히 말하면 많은 반도체 중 트랜지스터에 해당되는 특징이라 할 수 있지만, 대부분의 반도체는 스위치 동작 및 증폭을 위해 사용됩니다(벌써부터 나누어 설명하려면 내용이 복잡해지니 일단 그냥 반도체라고 이야기하도록 할게요).

'이게 왜 핵심적인 반도체의 특징이 되는 거죠?'라고 생각하실 거예요. 저도 그랬거든요.

• 전구실험으로 배우는 반도체의 중요한 기능(스위칭)

전구실험 <http://study.zum.com/book/14790>

 잠깐 머리를 움켜잡고 초등학교 때 전구에 불 켜는 실험 했던 것을 생각해볼게요. 

 전구랑 건전지를 연결하면 전구에 불이 들어오죠? 그런데 전구에 불을 계속 켜 둘 수는 없고 그렇다고 키고 끌 때마다 건전지를 계속 뺐다 꼈다하기엔 너무 힘들잖아요.

그래서 전구와 전원 사이에 스위치를 넣습니다. 여기까진 이해가 쉽게 되시죠? 그러면 내가 원할 때 편하게 전구를 켜고 끌 수 있게 되잖아요.

여기까지 이해하셨으면 반도체를 왜 사용하는지 큰 용도 하나를 아시게 된 겁니다. 

 바로 저 스위치 기능을 반도체 소자가 하는 것이 거든요. 다시 한 번 제가 이야기했던 것을 떠올려 볼까요?

 '어떨 때는 도체가 되고 어떨 때는 부도체가 된다....'

 즉, 내가 원하는 대로 전기가 흐르게 할 수도 안 흐르게 할 수도 있다는 겁니다. 앞서드렸던 말인데 아직 기억하시죠? 

 어때요? 전구에 건전지를 연결하고 그 사이에 스위치를 껐다 켰다 하는 것과 같은 역할을 이제 반도체라는 어떤 물건이 하는 겁니다.

•  반도체를 왜 사용하는 건가요?

 그럼 그냥 우리가 아는 스위치를 쓰면되지 복잡하게 왜 반도체를 써야 하나 싶을 거예요. 왜 그럴까요?

 스위치는 손으로 움직였지만 반도체는 전기로 제어할 수 있고, 그렇게 하면 원하는 시간에 정확하게 많은 스위치가 작동하게 만들 수 있습니다. 심지어 자동으로요!

 그럼 어떤 물건이든 스위치 기능이 필요한 곳에는 편하게 다 사용할 수 있어요. 그리고 프로그램을 이용하면 엄청난 수의 트랜지스터를 한 번에 제어할 수 있게 됩니다. 

 손가락 하나로 수 백 ~ 수 억 개에 달하는 스위치를 조작할 수 있는겁니다. (4성 장군이 부럽지 않네요)

 오늘은 반도체가 무엇인지 아주 간단하게 알아봤어요. 한 이야기는 많은 것 같은데 저의 독자분들이 얼마나 많은 배경지식을 가지고 이야기를 들으실지 몰라서 최대한 풀어서 이야기하다 보니 알맹이 내용은 많지 않은 것 같네요. 그래도 흥미롭고 재미있게 편한 마음으로 읽어주셨으면 좋겠습니다.

 혹시 여기까지 오시는 것이 어렵다면 어렵다, 너무 쉽다면 너무 쉽다로 댓글을 달아주시면 다음 반도체 이야기를 준비할 때 참고하도록 할게요! 

 다음 시간에는 반도체는 무엇으로 만드는지 같이 알아볼까요?