반도체 광전자소자와 응용

이 과목은 대학원생을 대상으로 집적회로소자에 대해 기초적인 지식을 확실하게 다질 수 있도록 강의한다. 양자 역학과 반도체 공정에 관한 기본적인 이론들을 간단하게 정리한 뒤에, PN 접합 다이오드, MOS 캐패시터, MOSFET, Bipolar 트랜지스터 등의 반도체 소자들에 대한 기본적인 동작 원리에 대해 깊이 있게 공부한다. 또한 트랜지스터의 크기가 micron 단위 이하가 되면서 나타나는 부차적인 현상 (Deep submicron secondary effect)들에 대하여 중점적으로 공부함으로써 반도체 소자에 대해 전반적인 이해를 하도록 한다.

공학자를 위하여 양자역학과 통계역학의 기본개념에 중점을 두어 강의한다. 양자 역학에서는 양자론의 기원, Schroedinger equation, wavepacket, 전자원자, 섭동론, WKB 방법, 자연 및 유도 방출, 다전자원자 등을 다루며, 통계역학에서는 통계역학의 필요성, Ensemble의 개념, Boltzmann 분포, Fermi-Dirac 분포, Bose-Einstein 분포, Non-Equillibrium Statistics등을 다룬다.

본 과목에서는 마이크로전기기계시스템(MEMS)에 대해 전자공학의 관점에서 설계, 제작, 응용에 이르는 전 과정을 탐구한다. MEMS 설계를 위해 다양한 동작 원리, 반도체 설계 툴을 포함한 MEMS용 CAD툴, 및 신호처리 회로들을 살펴보고, MEMS를 제작하는데 필요한 핵심 반도체 공정과 마이크로머시닝 기술들을 심도있게 공부한다. MEMS의 중요 응용사례들인 마이크로센서들, 무선∙초고주파 MEMS, 광학 MEMS, 및 바이오∙마이크로유체 MEMS 속에서 전자공학 측면에서의 중요한 사안들을 살펴본다.

본 강의에서는, 급변하는 전기전자공학 분야의 변화를 수용하기 위해, 최신의 기술인 차세대 정보 디스플레이 기술 동향을 소개하고, 기초 이론 및 응용에 대해 살펴본다. 차세대 정보 디스플레이인 LCD, PDP, OLED, FED 소자의 기본적 원리를 이해하고 그 응용에 대해 본 강좌에서 다룬다.

태양광발전소자, 즉 태양전지(단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 화합물계, 박막계, 차세대 태양전지 등)와 태양광발전 시스템 전반에 걸친 내용을 소개하고 태양전지의 기초 이론, 다양한 태양전지 소자 구조 및 특성, 기술 개발의 최신 동향 등에 관해 다룬다.