반응형 반도체기초8 [전자/반도체] 서브스레시홀드(Subthreshold) 영역이란 무엇인가: 꺼진 것 같은데 왜 전류가 흐를까 안녕하세요.“기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 리멤버미입니다.반도체 소자 이야기를 하다 보면 서브스레시홀드(Subthreshold), 약반전(weak inversion), off-state leakage 같은 표현을 자주 보게 됩니다.특히 MOSFET의 I_D-V_G 그래프를 log scale로 보면, 문턱전압 V_TH 아래에서도 전류가 완전히 0이 아니라 어느 정도 계속 흐르는 모습을 볼 수 있습니다. 실제로 MIT 강의 자료와 Micron의 교육 자료도, 문턱 아래 전류는 0이 아니라 잘 정의된 subthreshold current이며, log(I_D)-V_GS 그래프에서는 거의 직선처럼 보인다고 설명합니다.그런데 처음 이 개념을 접하면 이런 생각이 들 수 있습니다.“문턱전압 아래면 트랜지스터는 .. 2026. 4. 12. [전자/반도체] 채널 길이 변조(Channel Length Modulation)란 무엇인가: 포화 영역(saturation region)인데 왜 전류가 계속 늘어날까 안녕하세요.“기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 리멤버미입니다. MOSFET을 공부하다 보면 포화영역(saturation region)에 들어가면 드레인 전류가 거의 일정하다고 배웁니다.그래서 처음에는 이렇게 생각하기 쉽습니다.“VDS가 충분히 커져서 포화영역에 들어가면, 그 뒤로는 ID가 더 이상 안 변해야 하는 것 아닌가?”“그런데 실제 ID-VDS 그래프를 보면 포화영역에서도 전류가 완전히 평평하지 않고 조금씩 올라가는데, 그 이유는 뭘까?”핵심만 먼저 말하면,채널 길이 변조(Channel Length Modulation, CLM)는 드레인 전압이 더 커질수록 채널의 유효 길이(effective channel length)가 짧아져서, 포화영역에서도 드레인 전류가 조금씩 증가하는 현상입니다.즉, .. 2026. 4. 11. [전자/반도체] 드레인 유도 장벽 저하(DIBL _ Drain-Induced Barrier Lowering)는 왜 짧은 채널에서 심해지는가 (short-channel effect) 안녕하세요.“기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 리멤버미입니다. 반도체 소자 이야기를 하다 보면 짧은 채널(short channel)에서 나타나는 여러 현상 중 하나로 DIBL(Drain-Induced Barrier Lowering) 이라는 말을 자주 보게 됩니다.특히 MOSFET 스케일링, 누설 전류, 문턱전압 변화, short-channel effect를 설명할 때 거의 빠지지 않고 등장합니다.그런데 처음 이 개념을 접하면 이런 생각이 들 수 있습니다.“문턱전압은 gate가 정하는 것 아닌가?”“왜 drain 전압이 커졌다고 source 쪽 장벽까지 낮아지지?”“그리고 왜 이 현상이 짧은 채널에서 훨씬 더 심해지는 걸까?”핵심만 먼저 말하면,DIBL이 짧은 채널에서 심해지는 이유는 gate가 혼자 .. 2026. 4. 11. [전자/반도체] 바디 효과(Body Effect)는 문턱전압(Vth)을 어떻게 바꾸는가: 소스 전압이 올라가면 왜 더 안 켜질까 안녕하세요.“기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 리멤버미입니다. MOSFET이나 CMOS 회로를 보다 보면 문턱전압 Vth를 하나의 고정된 값처럼 다루는 경우가 많습니다.그런데 실제 회로에서는 Vth가 항상 그대로 있지 않습니다. 특히 source와 body(또는 bulk, substrate) 사이에 전압이 생기면, 문턱전압 자체가 달라집니다. 이 현상을 바로 바디 효과(Body Effect) 또는 substrate bias effect라고 부릅니다.이번 글은 좀 이해하기 어려울 수 있습니다. 먼저 핵심부터 짚고 차근차근 풀어가겠습니다. 2026.04.09 - [기억하고 싶은 지식/반도체] - [전자/반도체]문턱전압(Vth)이란 무엇인가: 트랜지스터가 켜지는 진짜 기준 [전자/반도체]문턱전압(Vth)이.. 2026. 4. 11. [전자/반도체] 기생 커패시턴스(Parasitic Capacitance)는 왜 회로를 느리게 만드는가 안녕하세요.“기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 리멤버미입니다.반도체나 회로 이야기를 보다 보면 “기생 커패시턴스(Parasitic Capacitance)”라는 말을 자주 보게 됩니다.특히 MOSFET, 배선 지연, 고속 회로, 디스플레이 구동 회로 같은 내용을 볼 때 거의 빠지지 않고 등장합니다.그런데 처음 이 개념을 접하면 이런 생각이 들 수 있습니다.“커패시턴스가 있으면 전하를 저장한다는 건 알겠는데, 그게 왜 회로를 느리게 만들지?”“기생이라는 말 그대로 의도하지 않은 성분이라면, 실제 속도에 얼마나 큰 영향을 주는 걸까?”핵심만 먼저 말하면,기생 커패시턴스는 회로 노드의 전압을 바꾸기 위해 더 많은 전하를 충전하거나 방전하게 만들고, 그 전하를 밀어 넣는 경로에는 항상 유한한 저항이 있기 때문.. 2026. 4. 10. [전자/반도체]문턱전압(Vth)이란 무엇인가: 트랜지스터가 켜지는 진짜 기준 안녕하세요.“기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 리멤버미입니다. 반도체나 디스플레이, 회로 이야기를 보다 보면 문턱전압(Vth, Threshold Voltage) 이라는 말을 정말 자주 보게 됩니다.MOSFET 설명에서도 나오고, TFT 설명에서도 나오고, 공정이나 소자 특성 그래프를 볼 때도 빠지지 않습니다.그런데 막상 이 개념을 처음 접하면 이런 생각이 들 수 있습니다. “문턱전압이면, 이 전압을 넘는 순간 바로 스위치처럼 켜진다는 뜻인가?”“Vth 아래에서는 전류가 아예 0이고, 위에서는 완전히 ON인 건가?” 결론부터 말하면 그렇게 딱 잘리는 개념은 아닙니다.문턱전압은 트랜지스터가 ‘이제부터 채널이 의미 있게 형성되기 시작한다’고 보는 기준점에 가깝고, 실제 전류는 그 전후에서 연속적으로 변합니.. 2026. 4. 9. [전자/반도체/IT]GAA 트랜지스터란 무엇인가: FinFET 다음은 왜 나노시트인가 안녕하세요.“기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 “리멤버미” 입니다. 반도체 공정을 보다 보면 FinFET 다음 세대로 GAA, 그리고 그 구현 형태로 나노시트(nanosheet)라는 표현이 자주 나옵니다.특히 3nm, 2nm 같은 미세 공정 이야기를 볼 때 이 용어들이 거의 같이 등장합니다. 핵심만 먼저 말하면,GAA는 gate가 채널을 더 완전히 감싸서 전류 제어력을 높인 구조이고, 나노시트는 그 GAA를 실제 양산 관점에서 유리하게 구현한 대표 형태입니다. 그래서 FinFET 이후의 주력 구조로 빠르게 넘어가고 있습니다.먼저 FinFET은 무엇이었나기존 평면(planar) 트랜지스터에서는 채널을 아주 작게 줄일수록 gate가 전류를 통제하는 힘이 약해지고, 누설 전류와 short-channel e.. 2026. 4. 9. [전자/디스플레이/회로] 픽셀 회로에서 Source Follower와 Diode Connection이란? 안녕하세요. “기억하고자 하는 모든 것”을 담아내는 “리멤버미” 입니다.디스플레이 TFT 회로를 보다 보면 source follower와 diode connection이라는 표현이 자주 나옵니다.둘 다 트랜지스터 하나로 설명되는 경우가 많아서 처음 보면 비슷해 보이지만, 실제로는 출력을 어디서 보느냐, 노드가 어떻게 결정되느냐가 꽤 다릅니다.오늘은 이 두 개념을 회로를 처음 접하는 분도 이해할 수 있도록 최대한 쉽게 정리해보겠습니다.핵심만 먼저 말하면 source follower는 입력 전압을 따라가는 출력 노드를 만들 때 자주 쓰이고,diode connection은 게이트와 드레인을 묶어 스스로 동작점을 잡는 노드를 만들 때 자주 쓰입니다.왜 둘이 자주 헷갈릴까?둘 다 트랜지스터 한 개만 놓고 설명되는.. 2026. 4. 6. 이전 1 다음 반응형
