반도체의 역사 살펴보기 첫화

반도체의 역사를 알아보자. 최초로 백열전구를 발명한 토마스 알바 에디슨도 직류 전류가 전구의 가열된 금속 필라멘트에서 발견한 것이 있다. 후자가 양의 전압을 가졌을 때만 다른 전극으로 흐른다는 사실을 알아챘다. 에디슨 효과를 이용하여 두 개의 전기로 된 진공관 정류기를 발명했는데, 곧 전기 회로에 중요한 역할을 하게 되었다. 에니악은 약 18,000개의 진공관을 장착하고 약 30톤의 무게를 가진 지금까지 만들어진 전자 기계 중 가장 큰 것이었다. 그것은 160제곱미터의 방을 차지하고 있었다.컴퓨터는 총 11만 개의 전자 회로 장치로 구성되었다. 하지만 요즘의 마이크로프로세서는 일반적으로 수천만 개의 트랜지스터를 통합하지만 손바닥보다 작다. 이 놀라운 크기의 감소는 고체 상태의 반도체가 진공관을 대체하면서 시작되었다. 1947년 말 에이티앤티 Bell Labs에서 John과 Walter는 포인트 콘택트 트랜지스터라는 것을 개발했는데, 이것은 최초로 만들어진 트랜지스터라고 보면 된다. 윌리엄 쇼클리 팀은 이 연구를 계속했고, 1948년 6월에 기계적으로 고체 접합형 트랜지스터의 발명을 발표했다. 이후 집적회로(IC)가 발명되었다. 초기 방송 라디오 수신기는 진공관을 사용했다. 진공관을 반도체 트랜지스터 소자로 교체함으로써 라디오는 작아지고 가벼워졌다고 한다. 게다가 전력 소모도 줄어들었다고 하니 얼마나 놀라운 일인가. 현재 소니인 도쿄 전기통신공사는 1955년 일본 최초의 트랜지스터 라디오 TR-55를 출시했다. 트랜지스터 제조 공정의 수율을 개선하려고 시도하는 동안, 그 회사의 연구팀은 터널링이라고 알려진 양자역학적 효과를 발견했다. 예상외로 일본이 반도체의 역사 한 부분에 있었다. 더 빠른 트랜지스터를 만들기 위한 연구 프로젝트를 추진하던 중 10nm 이하의 얇은 유전층으로 분리된 서로 다른 반도체 물질의 두 층으로 구성된 인공 구조를 만들었다. 여기서 전자 터널링 효과가 발생한다는 것을 발견했다. 이 효과를 최초로 적용한 전자장치는 에사키 다이오드라고 하는데 이는 LSI의 개발을 위한 주요한 발판이 되었다. 일본이 특허를 늦게 제출하는 바람에 일본 반도체 제조업체들은 일부 제품에 대해 Texas Instrument 쪽에 대량의 허가료를 부과받았다. 1965년 인텔의 공동 창업자인 고든 무어는 LSI의 통합률이 18개월마다 두 배가 될 것이라고 예측했다. 그리고 3년 후에는 4배, 15년 후에는 1,000배 밀도가 높아질 것임을 예측했다. 향후 잘 알려진 무어의 법칙으로 알려진 이 예측은 컴퓨터 제조업의 역사적 흐름을 분석한 것이다. 그리고 무어가 예견했던 것과 거의 정확히 일치했다. 인텔 4004는 세계 최초의 단일 칩 마이크로프로세서였다. 알고 가야할 것이 있는데 원래 초기의 전자계산기의 LSI로서 일본 부시콤사의 요청에 의해 개발되었다. 인텔의 테드 호프는 부시콤의 시마 마사토시가 유니버설 논리 프로세서의 아이디어를 제안했다고 한다. 이후 이 칩의 잠재적인 다재다능성에 이끌려 인텔은 제품에 대한 판매권을 얻었다. 향후에는 애플이 개인 컴퓨터를 발명하게 된다. 그리고 플래쉬 메모리가 개발되며 가족용 컴퓨터도 개발이 된다. 이 가족용 컴퓨터는 우리가 알고있는 소형 게임기라고 보면 되겠다.