반도체의 정의와 예를 말해 보십시오.

[반도체(semiconductor)란]

반도체(半導體, semiconductor)는 절연체와 도체의 중간 정도의 전기전도도를 가진 물질을 말한다. 도체와 부도체의 중간적 성질을 보이며, 온도, 불순물(도핑), 빛 등의 외부 조건에 따라 전기전도도가 크게 변한다. 이러한 특성을 이용해 다양한 전자소자를 제작한다. 대표적인 반도체 물질로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등이 있으며, 최근에는 고온·고전압 특성이 우수한 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)과 같은 화합물 반도체도 전력 반도체 분야에서 널리 활용되고 있다.

반도체는 크게 진성 반도체(intrinsic semiconductor)와 불순물 반도체(extrinsic semiconductor)로 나뉜다. 불순물 반도체는 다시 n형(전자가 다수 캐리어)과 p형(정공이 다수 캐리어)으로 구분된다. n형과 p형 반도체의 접합(pn junction)은 다이오드, 트랜지스터 등 대부분의 전자소자의 기본 구조가 된다.

[반도체 최신 동향]

반도체 산업은 AI, 자율주행, IoT 등 신산업의 핵심 인프라로서 중요성이 더욱 커지고 있다. 공정 미세화 측면에서는 삼성전자가 GAA(Gate-All-Around) 구조를 적용한 3nm 공정을 양산하고 있으며, TSMC도 2nm 공정 양산을 준비 중이다.

메모리 분야에서는 HBM(High Bandwidth Memory)이 AI 가속기(GPU, TPU)용 핵심 메모리로 부상하였으며, 삼성전자·SK하이닉스가 HBM3E 이상의 차세대 제품 개발을 경쟁하고 있다. 또한 3D NAND는 산업 전반적으로 200단을 넘어선 고적층 경쟁이 진행 중이다.

새로운 반도체 소재로는 SiC(탄화규소)와 GaN(질화갈륨) 등 화합물 반도체가 전력 반도체·전기차 충전기·5G 통신 등에서 주목받고 있다. 이들은 기존 실리콘 대비 고온·고전압에서의 성능이 우수하다.