본과목은 반도체공학을 처음 공부하는 학생의 기초이해를 돕기 위한 강좌이다. 반도체와 대한민국 반도체 역사를 살펴본 후 첫번째 주제로 도체, 부도체와 달리 반도체는 무엇인가를 공부하고 n형,p형 반도체의 원리를 이해한후, p-n 다이오드, MOSFET 기본 동작원리를 공부한다.메모리 반도체와 시스템 반도체가 무엇인지 그리고 반도체 8대 공정에대해서도 간략하게 공부한다. 마지막으로 반도체산업의 분업 체계와 생태계에 대해서도 알아보도록 한다.

본 과목은 정전자기학을 기반으로 전자기학의 기본 개념에 대해 다루며, 진공과 물질에서의 전자기장의 수학적 그리고 개념적 설명이 이루어진다. 정전자기장에 대한 이해를 바탕으로 시간 의존성을 가지는 전자기장에 대해 다루며, 이 과목을 통해 학생들은 전자기학의 기본 개념, 전자기파, 진공, 유전체 및 도체에서의 전파, 반사 및 투과, 전송선로 등을 이해할 수 있다.

수동소자 RLC 및 op-amp 정의와 기본 동작 및 원리 이해한다. RLC와 op-amp로 이루어진 회로의 동작을 이해하고, 분석 방법을 학습한다.

디지털 논리 회로는 수학의 논리식을 구현하는 논리회로 들을 이용하여 복잡한 디지털 시스템을 구현할 수 있는 설계 기술 및 이론을 다룬다. 강의교재 및 강의노트가 모두 영어로 운영되며, 주요 terminology를 영어로 사용합니다.

본 과목은 현대 전자기기에 사용되는 반도체소자들의 전기적 특성을 이해하기 위한 기본 개념과 방법을 다룬다. 반도체 소자에 사용되는 소재의 특성과 기본 개념을 다루며, 양자역학의 역사와 기본 개념 및 결과들에 대해 다룬다.

아날로그 회로에 대한 기초 실험을 통해, 아날로그 기초회로의 동작 및 기본원리를 이해하고, 각종 실험 기자재 및 계측기의 사용법을 숙달시키고자 한다. 기초 실험 지식을 포함하여, 전압-전류 및 저항 측정, 저항 연결, Ohm의 법칙, RC 및 RL 직렬회로, 병렬회로, RLC 공진회로를 적용한 회로들을 학습하고 구현한다.

본 과목은 시차 및 주파수 응답을 기반으로 연속 시간과 이산 시간에서의 신호의 표현과 시스템의 특성을 수학적 방식으로 다룬다. 이 과목의 응용 분야는 회로 구현부터 컴퓨터 알고리즘 및 인공 지능에 이르기까지 광범위하게 확장될 수 있다.

전자 회로를 구성하는 필수 반도체 소자인 다이오드, 트랜지스터(MOSFET, BJT) 등의 동작 원리를 배우고 각 소자를 이용한 전자 회로, 즉, 스위치, 증폭기 등을 해석하고 설계한다. 그리고, 실제 많이 사용되는 연산 증폭기에 대하여 배운다. 이 과목을 통하여 반도체 소자를 이용한 전자회로를 설계, 이해, 해석 하는 능력을 배양하게 된다.

하드웨어명세언어(hardware description language, HDL)인 Verilog를 이용하여 디지털 회로를 구현한다. Verilog 문법을 학습하고, 설계한 디지털논리회를 구현하는 과정을 학습한다. 구현된 Verilog code를 시뮬레이션하고 검증하는 과정을 상용 설계자동화(electronic design automation, EDA) 소프트웨어 툴을 이용해 수행한다.

이 과목에서는 현대 전자기기에 사용되는 다양한 반도체 소자들의 작동원리에 대한 이해를 바탕으로 Diodes, Field-Effect Transistors, Bipolar Junction Transistors, Optoelectronic Devices 등의 다양한 반도체 소자들의 전기적 특성을 다룬다.

논리 게이트, 부울의 법칙 및 드모르간의 정리, 논리회로의 간소화, 가산기 및 크기 비교기 등을 실험함으로서 전기회로 및 디지털회로에 대한 기본 지식을 습득하고 응용 능력을 배운다. 또한, 순차 논리회로인 플립-프롭 (D, J-K), 멀티바이브레이터, 동기 및 비동기식 카운터, Moor/Mealy FSM, FPGA를 사용한 sequential 회로의 동작 원리와 회로구성을 학습한다.

본 과목에서는 반도체 소자 제작을 위해 반도체 공정을 직접 진행한다. 대표적 반도체 공정인 증착, 포토리쏘그래피, 금속 공정, 식각 등의 공정을 수행하여 반도체 소자를 제작해 보고 제작된 소자의 전기적 특성평가를 진행한다.

Maxwell 방정식을 기초로 하여 전자파의 정의(Far Field 및 Near Field) 및 매질에 따른 평면파의 전달 및 산란특성을 공부하고, 전송선로의 종류와 그들의 제반 특성 및 임피던스 매칭을 위한 Smith Chart 의 활용법과 매칭방법에 관하여 공부한다. 또한 그러한 전송선로들이 실제 회로상에서 어떻게 활용이 되고, 초고주파를 송수신함에 있어 지켜야 될 조건들을 유도, 전개함으로써, 초고주파 대역의 전자파 전력을 이용하여 제반 산업에 적용하는 방법을 이해한다.

반도체의 궁극적인 목표는 회로에 쓰이는 것으로, 그 회로를 설계하는 방법에 대해 공부한다. 또한 관련 학계 및 산업체 트렌드를 공부하고, 이를 반영한 실질적인 회로 설계 방법에 대해 깊이 학습한다.

디지털시스템의 고성능 저전력 설계를 하는데 있어 효과적인 구조설계가 중요하다. 최근 인공지능 등 복잡한 디지털시스템의 구조최적화에 대한 요구는 다양한 논문들을 통해 확인할 수 있다. 시스템을 구성하는 하드웨어와 소프트웨어를 동시에 고려한 기능분배 및 상호동작의 최적화는 구조설계의 핵심적인 활동 중 하나이다. 본 강의에서는 하드웨어와 소프트웨어의 상호동작을 이해하고 이를 최적화하는데 필요한 이론을 학습한다.

본 과목에서는 반도체 소자들 중 특히 메모리 소자들에 대해 다룬다. DRAM, FLASH 메모리 등의 상용 메모리 소자들의 공정 과정, 동작원리 및 전기적 특성에 대해 다룰 뿐만 아니라 차세대 메모리 소자들의 기본 개념과 동작원리에 대해서도 학습한다.

본 과목에서는 반도체 디스플레이와 관련된 기본 원리 및 개념에서부터 다양한 디스플레이의 특징, 응용 및 장단점에 대해 다룬다. 특히 현재 산업군에서 연구하고 있는 최신 공정 기술 및 응용 분야에 대해서 자세히 살펴본다.

FET와 BJT 같은 기본적인 소자의 동작원리를 이해하고 이들을 이용하여 차동증폭기, 저주파 및 고주파 증폭기, Feedback 증폭기, 발진기 등의 다양한 응용회로를 설계, 구현 및 분석하는 교과목이다. 특히, 회로 설계를 위해 SPICE 시뮬레이터가 사용된다.

본 과목에서는 반도체 소자 제작을 위해 반도체 공정을 직접 진행한다. 대표적 반도체 공정인 증착, 포토리쏘그래피, 금속 공정, 식각 등의 공정을 수행하여 반도체 소자를 제작해 보고 제작된 소자의 전기적 특성평가를 진행한다.

신호 처리 기술 및 아날로그 통신 기술을 바탕으로 디지털 통신에 대한 기본 지식을 전반적으로 배운다. 디지털 통신을 위한 여러 변복조 방법과 특징을 배우고 이들의 성질을 비교 분석하며, 잡음에 대하여 최적인 수신기의 구조 및 이를 해석하기 위한 수학적 이론을 배운다.

아날로그 집적회로를 설계하기 위한 기본 이론 및 방법에 대해서 학습하는 것을 목표로 한다. 주요 주제는 연산증폭기, 주파수 응답, 피드백, 주파스 보상 등이다

초고집적회로 (very large scale integrated circuit, VLSI) 구현을 위한 설계방법론을 학습하고 상용 설계자동화 (electronic design automation, EDA) 소프트웨어 툴을 이용하여 수행한다. Verilog code로 부터 논리합성(logic synthesis), 테스팅용회로삽입(design for testability, DFT), 시간분석 (timing analysis), 전력분석 (power analysis)에 이르는 칩구현에 필요한 설계활동을 사용 EDA 툴을 이용해 수행한다.

본 과목에서는 반도체 소자 및 집적회로의 특성평가에 필요한 다양한 기기와 분석 툴들을 소개하고 기기 및 분석 원리를 이해하여 활용법에 대해 학습한다.

본 과목에서는 반도체 소자 및 회로를 설계하는 방법에 대해 공부한다. 전자제품에 사용되고 있는 반도체 집적회로를 설계할 수 있는 tool에 대해 학습한 후 반도체 소자 및 회로를 설계해 본다.

본 과목은 학부 종합 설계 교과목으로서 개인 또는 그룹별 과제를 진행하며, 과제의 주제, 과제의 범위, 과제의 진행 계획 등 과제 진행의 모든 내용을 지도 교수와 상의하에 탐구 결정하여 진행한다. 과제의 전공과의 부합 여부, 과제의 난이도, 과제의 역할분담 내용 등이 평가대상이며, 과제를 수행하는 팀웍, 성실도 등도 같이 평가한다.

다량의 데이터를 통해 컴퓨터를 학습 시켜 목표 동작을 구현하는 머신러닝의 이론을 다양한 최적의 머신러닝 기법을 통해 공부한다. 학습한 머신러닝의 이론을 토대로 알고리즘을 실제로 구현함으로써 설계능력을 배양하여, 학생들이 추후 머신러닝을 통해 각자가 당면할 새로운 문제를 해결하는 데 활용할 수 있도록 한다.

반도체 공학이 적용되고 있는 최신 기술에 대한 소개를 하며, 관련 산업계/학계 전문가를 초청 세미나를 통해, 최신 개발 기술에 대한 지평을 넓히고 간접 경험을 습득한다.

컴퓨터시스템의 기본구조를 간단한 RISC (reduced instruction set computer) 프로세서를 이용하여 학습한다. 다양한 마이크로프로세서 구조들을 학습한다 - single-cycle processor, multi-cycle processor, and pipelined processor. 또한 processor와 더불어 컴퓨팅시스템을 구성하는 메모리 및 주변장치에 대해서도 학습한다.

전자 통신의 핵심 이론을 학습하는 과목으로, 통신시스템의 개요, 대역통과 신호의 표현, 진폭변조, 각변조, 통신시스템의 잡음해석, 잡음이 있는 환경에서의 시스템 성능 분석을 다룬다.

Transistor로 구현한 analog amplifier와 이를 bias하는 회로 설계 방법 및 동작 원리를 이해한다. 설계한 회로의 Time/Frequency response와 다양한 topology 특성 및 동작을 이해한다.

본 과목에서는 반도체 소자 및 집적회로 제조의 단위공정 기술인 증착,산화,확산,이온주입,CVD,포토리쏘그래피,금속공정,식각,CMP 등의 상세 내용 및 사용되는 반도체 장비에 대하여 공부하고, 트랜지스터, VLSI, DRAM 등의 반도체 소자 및 집적회로 제작 공정에 대해서 학습한다.

Op-Amp, 다이오드, BJT Transistor의 능동, 수동회로소자의 동작원리를 이해하고, 이들을 수학적 모델 및 분석방법을 익히고 이를 이용하여 각종 수학 연산 증폭기, 다이오드를 이용한 비선형 정류기, 그리고 BJT를 이용한 각종 선형 소신호 증폭기회로를 설계하고 구현한다. 본 실험/설계과목을 통해 학생들은 연산증폭기 기반회로, 다이오드 기반의 비선형 회로, 그리고 선형 소신호 증폭기의 바이어스회로 및 신호처리회로를 설계 및 제작을 하고 그 특성을 측정할 수 있는 지식을 습득하게 된다.

본 과목에서는 반도체 집적회로 제조공정 중 후공정 및 패키징 공정에 대해 학습한다. 특히, 현재 산업군에서 연구개발 중인 최신 공정 기술 및 응용 분야에 대해서 자세히 살펴본다.

본 과목은 학부 종합 설계 교과목으로서 개인 또는 그룹별 과제를 진행하며, 과제의 주제, 과제의 범위, 과제의 진행 계획 등 과제 진행의 모든 내용을 지도 교수와 상의하에 탐구 결정하여 진행한다. 과제의 전공과의 부합 여부, 과제의 난이도, 과제의 역할분담 내용 등이 평가대상이며, 과제를 수행하는 팀웍, 성실도 등도 같이 평가한다.