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반도체(3) 도핑(Doping), 유효질량(effective mass)

우선 도핑을 설명하기 전에 전도 전자와 정공을 다시 짚고 넘어가자 이 모든 설명의 큰 흐름은 에너지는 안정된 상태로 가려는 경향이 있다로 설명한다. 전도 전자의 에너지 중, Ec보다 큰 모든에너지는 전자의 운동에너지에 해당한다. 에너지의 기준을 어떤것으로 잡느냐에 따라 달라지는 것이다. 전자와 정공은 전기장 내에서 가속됨으로써 에너지를 얻을 수 있고, 결정 내에서 충돌로 인해 에너지를 잃을 수 도 있다. 전압의 정의: "양전하" 기준의 전기적 위치에너지 차이!! 즉 전압을 걸면 band가 내려가는 모양이 나온다. // 에너지 밴드 다이어그램에서 전자는 밑으로 가려고하고 정공은 위로 도핑 이라는 것을 설명하기 전에 알고가자 진성반도체(Intrinsic semiconductor) 라는 것은 도핑이 안 된 반..

반도체(2) 에너지 밴드 모델 (Energy band model)

에너지 밴드 모델 ( Energy band model) 왜 나왔느냐? 어떻게 반도체가 전기가 흐를 때가 있고 흐르지 않을 때가 있는지 이해하려고 나왔다. 전자들은 존재할 수 있는 state, 에너지 준위가 있다. 각 state에는 오직 전자 1개만 존재할 수 있다 (파울리 배타 원리) 정성적으로 이해하자면 저렇게 다수의 원자들이 접근하게 되면 전자들은 같은 에너지 상태를 가질 수 없어서 자꾸 저렇게 분할되어가지고 결국 띠를 만들게 된다는 것이다. 원자간 거리가 가까워지면서 state가 저기 오른쪽 그림과 같이 에너지 준위의 집합 -> 밴드형성 이렇게 표현되는데 EC : conduction band의 최저에너지, EV : valence band의 최대에너지 저기 맨 오른쪽 그림을 보면 전자의 에너지를 기준..

클라우드 컴퓨팅 시스템, Cloud Computing System

https://www.youtube.com/watch?v=uYGQcmZUTaw https://www.youtube.com/watch?v=dH0yz-Osy54 영상의 요약 및 정리 영어인데다 자막이 없네... 클라우드 컴퓨팅 시스템이란 대기업에서 IT기업에게 돈을 주면서 하드웨어, 소프트웨어, 서비스를 개발시킨다. 그렇지만 신생 기업이나 작은 기업들은 결과를 제대로 내지를 못한다. 능력의 한계보다는 자원의 한계에 먼저 다다른다. 클라우드 컴퓨팅은 네트워크를 통해서 컴퓨팅을 하는 것이다. 클라우드 컴퓨팅 서비스는 소프트웨어, 하드웨어, 정보자원들을 다 가지고 있는 데이터 센터를 가지고 있다. 기업은 그냥 클라우드에 연결만 하면 된다. 돈을 주고 필요한 자원들을 가져다 쓰는 곳이다. 대기업에서 하위 부서에 돈..

반도체(1) Si (실리콘) 과 전자 정공

사실 반도체라는 것은 일종의 스위치다. Voltage-Controlled Current Source 전기가 흐르기도 하고 흐르지 않기도 하고 이러한 2가지 특징을 가진다. 이렇기에 반도체 산업은 부흥할 수 밖에 없다. 우리 모든 세상에 컴퓨터가 존재하는데, 그 컴퓨터는 트랜지스터의 집합이라고 볼 수 있고 그 트랜지스터는 반도체가 재료가 된다. 전기가 통하면 1 , 흐르지 않으면 0 이것이 세상을 바꿨다. 실리콘은 Diamond 결정구조를 가지고 있다. 4족원소로 4개의 인접원자와 공유결합을 하며 **격자상수(lattice point) 는 5.43 Å **원자밀도는 5 ⅹ 1022 atoms/cm3 실리콘의 결정 구조를 표현할 때 밀러 인덱스( Miler index) 라고 쓰는데 격자면을 표시하기 위한 방..

현대 과학에서의 커지는 알고리즘의 중요성

https://www.youtube.com/watch?v=rL8X2mlNHPM&list=PL8dPuuaLjXtNlUrzyH5r6jN9ulIgZBpdo&index=14 영상의 요약 및 정리 알고리즘 알고리즘이란 무엇인가. 알고리즘은 문제해결을 위한 과정을 뜻하는데 같은 결과일지라도 알고리즘에 따라 시간이 다르고 쓰는 자원이 다르다. 알고리즘은 사람의 이름에서 유래한 단어다. 컴퓨터 과학에서 가장 중요한 것 중 하나가 sorting 정렬이다. sorting에는 엄청난 sort가 있다. 그렇지만 어떠한 데이터들을 이용할 것이냐 에따라 sorting 하는 방식이 달라져야 하는데 그렇지 않으면 정말 비효율적으로 sorting 하는 경우가 생기기 때문이다. 이 때는 시간복잡도O(n)이라는 것을 쓰는데 복잡도가 낮을..

프로그래밍 언어 개발의 이유와 발전

https://www.youtube.com/watch?v=RU1u-js7db8&list=PL8dPuuaLjXtNlUrzyH5r6jN9ulIgZBpdo&index=12 영상의 요약 및 정리 프로그래밍 언어 컴퓨터의 하드웨어는 공부했고 이제 소프트웨어에 대해 공부해보자 지난 시간,CPU 에서 처음 4bit의 명령은 연산코드, opcode라고 부른다. 알파벳과 컴퓨터의 비트는 다를게 없다 그냥 인코딩만 다를뿐. 그렇지만 컴퓨터는 하나의 언어밖에 모른다. Machine code, machine language라고 하는 1001010의 연속 밖에 못 알아듣는다. 그래서 우리는 우선 프로그램을 작성할 때 비공식적이지만 높은 level의 언어를 , 의사 코드(pseudo-code) 를 이용한다. 그것들은 기계어로 번..

CPU 기본구조와 프로세서, Processor [컴퓨터구조]

배웠던 것부터 다시 살펴보고 배울 것을 살펴보자 우선 컴퓨터의 성능은 연산속도와 비례했고 그것은 CPU의 성능과 직결된다. CPU 성능은 클럭속도와 CPI에 의해 결정된다. 또한 MIPS를 통해 파이프라인을 알아볼 것이다. 해당 Instruction을 실행은 아래와 같이 이루어진다. PC가 instruction을 가리키고 해당 Instruction을 decode하여 레지스터를 이용하고 해당 opcode와 같은 operation에 따라서 무엇을 할 지가 결정이 된다. 이 모든 것을 하는 CPU는 어떻게 생겼나 Abstraction 된 것을 보자. **실제와는 다르다. 특징을 보면 위의 Instruction의 실행과 똑같다. 1. PC를 전달하고 PC는 PC + 4 연산이 진행된다. 2. 해당 PC +4 된..

초창기의 프로그래밍(Early Programming)

https://www.youtube.com/watch?v=nwDq4adJwzM&list=PL8dPuuaLjXtNlUrzyH5r6jN9ulIgZBpdo&index=11 영상의 요약 및 정리 초창기의 프로그램들 어떻게 컴퓨터 안으로 들어가서 작동을 하는 걸까? 실제로 프로그램은 메모리에서 로드되어야 실행할 수 있다. 프로그램은 컴퓨터의 이전에도 있었다. 옷을 만들 때 , 방직기에도 프로그램이 있었다. 즉 옷감, 무늬에 따라 짜는 프로그래밍 방직기가 있었다. 컴퓨터로 돌아가보면 Control panel이 있었는데 plug board라고 불리기도 했다. 이는 프로그램의 실행을 관리했는데, 1920년대에는 교체가 가능하도록 만들어졌다. 이는 프로그래밍을 쉽게 하였고 다른 기계에도 연결할 수 있었다. 그렇지만 애니..

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