다이오드에 사용되고 있는 것은 P타입, N타입이라 하는 전자소자 타입은 반도체 공정으로 만든 불순물 반도체이다. 불순물 반도체는 순수한 반도체와 다르게 물질에 특정한 불순물을 첨가하여 만든 반도체를 말한다. 순수한 반도체는 재료의 순도가 99.99999 ~ 99.999999999%로 정제한 5N ~ 9N 반도체를 말한다. 순수한 반도체로는 실리콘이나 게르마늄이 많이 사용되고 있다. 고순도로 정제된 실리콘 결정은 원자들이 결합하여 대칭적인 패턴으로 배열되는데 이를 공유결합이라 한다.(p37) 대기압 CVD + 저온 CVD는 대기압 CVD 방식에서 반응로가 저온 (low temperature)으로 증착하는 반응로 구조이다... 수평관형은 석영관이 수평형으로 되어 있고 혼합된 반응 기체 가스가 가열된 실리콘 웨이퍼 표면을 지나가면서 증착되는 원리이다... 회전 수직관형은 석영관이 수직으로 되어 있고 실리콘 웨이퍼가 가열 저항체 위에서 회전하는 판(plate) 위에 놓여 있으며 반응 기체 가스는 위와 측면을 통해 유입된다.(p160)감광액(photoresist) : 자외선 광에 민감한 물질인 감광액을 실리콘 웨이퍼 표면에 고르게 도포시켜 형상을 만들어내는 공정이며 액체 형태의 감광 물질로 실리콘 웨이퍼에 얇게 도포한 후 경화시켜 단단하게 만들어 자외선 광을 노광하여 패턴을 만들게 하는 감광액이다.(p191) 노광(Exposure) : 마스크에 있는 회로 패턴에 자외선 광을 통과시켜 감광액막이 형성된 실리콘 웨이퍼 표면에 회로 패턴을 노광시키는 공정으로 일반적으로 광은 300 ~ 600 nm의 파장을 갖는 자외선을 사용한다.(p191) 식각 (Etch) : 식각(etch) 은 회로 패턴을 구현하기 위하여 화학물질이나 반응성 가스를 사용하여 필요없는 부분을 선택적으로 제거시키는 공정이다.(p192)
가시광 통신 VLC, visible light communication은 LED가 내는 가시광 대역의 빛을 이용하는 통신 기술이다. 가시광 대역의 빛을 내는 LED는 대부분 조명으로 사용되므로, 가시광 통신은 조명을 이용한 통신이라고 할 수 있다. 가시광 통신은 빛 light을 이용한 무선 통신이라는 의미로 Li-Fi 라고도 한다.(p159) 조명이 초당 100번 이상 빠르게 깜박이면, 사람의 눈은 이를 인식하지 못한다. 가시광 통신은 이러한 원리를 이용해 조명의 깜박임으로 디지털 데이터를 전송하는 기술이다. 디지털 데이터는 2진수(0과 1)를 이용하므로 조명의 켜짐과 꺼짐 on/off을 각각 1과 0으로 표시하면 손쉽게 디지털 데이터를 전달할 수 있다. 가시광 통신이 이루어져도 사람은 깜박임을 인식할 수 없으며 조명의 기능은 그대로 유지된다.(p159) 가시광 통신 기술의 가장 큰 장점은 전파가 약하거나 전파 방해 등으로 무선 통신이 불가능한 환경에서도 통신이 가능하다는 점이다... 그러나 가시광 통신 기술은 벽이나 물체가 빛을 가리면 데이터를 전송할 수 없고, 다른 광원이 내는 빛이나 태양빛에 의한 간섭 interference이 일어나는 경우에는 데이터가 손상될 수 있다.(p162) 혁신 조명 기술로 생각해왔던 LED(Light Emitting Diode 발광 다이오드)가 통신에도 활용하는 방안이 연구되고 있다. 아직은 보완할 점이 많지만, 반도체 - 스마트폰 - LED - 5G - IoT - AI 로 연결되는 미래기술의 단면을 확인하게 된다. 장거리는 전자파, 단거리는 광파로 연결되는 미래사회의 모습을 상상하니, 생각보다 ‘빅 브라더 Big Brother‘시대가 빠르게 오고 있음을 느낀다...
일본 반도체 산업의 요소기술력 및 그 개발력은 높다. 또, 고품질 반도체 디바이스를 만들기 위한 인티그레이션 기술력 및 생산기술력도 높다. 그러나 요소 기술은 기술력 과잉이며, 높은 인티그레이션 기술력과 생산기술력에 의해 만들어지는 반도체 디바이스는 과잉 성능, 과잉 품질이 되고 있다... 아무래도 일본은 제조의 기본에서 멀어진 것 같다. 다시 말해, 일본 반도체 산업은 과잉 기술로 과잉 성능, 과잉 품질을 만드는 병에 시달리고 있다. 일본 반도체 산업의 최대 문제점은 이것이라 해도 지나치지 않는다.(p39) 일본 반도체 메이커는 과잉 기술로 과잉 품질을 추구해 왔다. 그러나 코스트 의식은 희박했다. 코스트에 가장 크게 영향을 주는 노광장치의 특성은 스루풋과 가동률이다. 코스트에 민감한 대만이나 한국은 이것들을 가장 중시했다. 반면, 일본 반도체 메이커에서는 미세성이나 정밀도의 요구만 높다. 일본 반도체 메이커로부터 이러한 요구를 계속 받아 온 니콘이나 캐논은 결과적으로 스루풋이나 가동률을 경시한 장치를 만들어 온 것이다. 그리고 대만이나 한국 메이커로부터의 요구에 대응할 수 없었기 때문에 점유율을 잃어 패배했을 것이다.(p189)