[반도체 TMI] 반도체를 왜 ‘실리콘’이라고 부를까요?

※ TMI는 Too Much Information, 생각했던 것보다 더 과도한 정보를 제공하는 경우에 사용하는 신조어입니다. 보통 TMI라고 한다면 필요 없거나 관심 없는 정보가 많지만 알아 두면 유익하거나 의미 있는 정보를 접하기도 합니다. 반도체 TMI는 기사에서 세세하게 설명하지는 않지만 알아두면 좋은 정보를 전달하기 위해 마련한 코너입니다. 일상생활 속 궁금한 반도체 관련 정보를 톺아보겠습니다.IT 업계에서는 반도체를 ‘실리콘(Silicon)’이라고 지칭합니다. 대표적으로 애플이 자사의 프로세서를 ‘애플 실리콘’이라고 부르고, 미국의 반도체 집적 단지를 ‘실리콘 밸리’라고도 부릅니다. 즉 CPU 등의 집적회로를 실리콘으로 지칭하는 것까지는 쉽게 유추할 수 있는 부분입니다. 반도체는 전기전도도가 도체와 부도체의 중간 정도에 있으면서 외부 조건에 따라 전기가 흐르는 정도를 크게 조절할 수 있는 물질인데요, 실리콘은 반도체의 여러 재료 중 하나일 뿐입니다.실리콘은 반도체지만, 모든 반도체가 실리콘은 아니다 초고순도로 정제된 다결정 폴리실리콘 / 출처=IT동아 반도체 업체들이 지칭하는 ‘실리콘’은 원자번호 14호 원소인 ‘규소’를 의미합니다. 흔히 ‘모래를 녹여서 반도체를 만든다’라고 하는데 반은 맞고 반은 틀립니다. 규소는 지각에서 산소 다음으로 풍부한 원소로 지각 질량의 25% 이상을 차지합니다. 자연 상태의 모래는 탄산칼슘, 장석, 화산암 등 다양한 소재로 돼있으며 그중 석영질 모래에 한해 이산화규소(SiO₂)가 주 성분입니다. 하지만 모래는 불순물이 많아 반도체용 원료로 쓰진 않고 광산에서 채굴한 규소, 규암을 활용합니다.채굴된 규소는 철, 알루미늄, 티타늄, 붕소, 칼슘 등의 불순물 등이 포함돼 있으며 이를 제거한 뒤 화학 정제를 거쳐 99.9999999% 이상 순도의 폴리실리콘으로 만듭니다. 이렇게 초순수 정제된 실리콘의 반도체적 특성을 활용해 우리가 흔히 말하는 집적회로를 만듭니다. 1953년 제작된 저마늄 합금 접합 트랜지스터의 내부 구조 / 출처=존 마우스해머(John Maushammer) 위키피디아 커먼즈 그렇다면 왜 실리콘은 반도체의 대명사가 됐을까요? 실리콘 이외에도 저마늄(게르마늄), 갈륨비소, 실리콘카바이드, 질화갈륨 등이 반도체 소재로 활용됩니다. 1947년 벨 연구소에서 개발된 초기 트랜지스터는 저마늄을 활용했고, 이후 6년 간 제작된 제품들은 상대적으로 정제와 소자 제작이 쉬운 저...