2009-06-30
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유제원(yjw8302)
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Dielectric 과 insulator 의 차이점 에 대해 정리좀 부탁드립니다.
- dielectric
- insulator
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 4
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답변
유영재님의 답변
2009-06-30- 0
>Dielectric 과 insulator 의 차이점 에 대해 정리좀 부탁드립니다. > 도체와 부도체 모두 전자를 가지고 있습니다. 물질이니 당연한 것이죠. 하지만 어느 한쪽은 전류를 잘 흘려보내는 반면 다른 한쪽은 그렇지 못하는 것은 전자의 유무의 문제가 아니라 전자가 잘 떨어져 나와 이동하기 쉬우냐 아니냐로 결정되는 것입니다. 즉 도체는 최외각 전자가 원자의 힘으로부터 잘 떨어져 나와 다른 곳으로 이동가능한 자유전자를 많이 가지고 있습니다. 이런 자유전자가 자유롭게 움직이면서 전류를 통과시켜주니 도체는 전류가 잘 흘러갈 수 있는 것이죠. 반면 부도체는 전자가 있긴 하나 자유전자의 수가 도체에 비해 많이 부족합니다. 그러니 부도체는 전기적 성질이 좋지 못하죠. 그리고 유전체는 말그대로 전기적 성질을 유도하는 물질입니다. 전기장 속에 물체가 들어가면 + 전하와 - 전하가 전기장의 영향을 받아 분극됩니다. 분극 : + - + - + - + - => + - 이렇게 분극되는 물질을 유전체라고 하며 진공과 부도체가 유전체에 속하게 됩니다. 절연체로 부도체를 사용하기 때문에 절연체와 부도체를 같다고 표현하기도합니다. 부도체는 앞에서 말했듯이 전류를 흐르게 하지 못하므로 전류가 직접 흐르지 못하고 전기장의 힘에 의해 전자와 원자가 위와 같이 배열되어 가운데 +와 -가 만나는 부분은 0이 되어 결국엔 오른쪽과 같이 되어 부도체도 전기적 성질을 가지게 됩니다. 즉 전류가 흐르지 않지만 분극 현상의 결과 극성을 띄게 되는 것이죠. 하지만 도체의 경우는 전류가 직접 흐를 수 있기 때문에 분극 현상같은 건 발행하지 않습니다. 도체와 부도체는 위에 썼듯이 전기를 통해줄느냐 아니냐에 따라 나뉘고 유전체는 정전기장을 가할 때 전기분극은 생기지만 직류전류는 생기지 않게 하는 물질로 주로 부도체를 의미한다고 생각하시면 됩니다 답변이 되었는지요. -
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이응신님의 답변
2009-06-30- 0
거의 같은 동의어로 사용하고 있다고 생각하면 됩니다. 두 단어의 차이는 어디에서 유래가 되었는가, 어떤 점을 강조하느냐의 차이에 있습니다. 유전물질(dielectric materials)에서 "dielectric"은 전기장이 물질에 가해졌을때 전기장의 세기가 물질의 분자구조에 의해 어떻게 달라지는가는 나타낼 때 사용합니다. insulator(절연체)는 주로 전류가 어떻게 흐르는가에서 전류의 흐름을 방해하는 물질을 나타낼때 사용하는 용어로 dielectric 성질 때문에 전류의 흐름이 얼마나 방해를 받는가를 말합니다. 결국 분자구조에서 자유전자를 만들어내는 구조를 갖지 않으면 절연체가 되는 것이고 절연체의 분자구조 때문에 외부에서 전기장이 가해질 때 물질의 내부에 형성되는 전기장의 약화되는 성질을 나타내는 척도가 dielectric입니다. 좀 더 자세한 구분을 원하면 전자기학 교재를 참고하십시오. 전통적인 전자기학 교재에서는 맥스웰의 전자기학 방정식을 설명하기 위해 dielectric material의 성질과 전기장의 관계에 대하여 자세하게 다룹니다. insulator는 공학적인 의미에서 전류의 흐름이 물질에 의해 얼마나 방해를 받는가를 다루고 있고 전자기학 교재에서는 상대적으로 많이 나오지 않습니다. 또 insulator는 고체물리학이나 반도체물리학에서 많이 나옵니다. >Dielectric 과 insulator 의 차이점 에 대해 정리좀 부탁드립니다. > -
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안길홍님의 답변
2009-06-30- 0
세라믹스화학 관점에서 Dielectric를 유전체라 하며, insulator(절연체)와 구분되는 점은 비유전율에 의하여 구분지을 수 있습니다. 보통의 절연체는 비유전율이 3~10정도이나, 유전체는 비유전율이 매우 높아서 전기를 저장하는 콘덴서등에 사용됩니다. 다시 말하면 절연체에서도 전장을 걸어주게 되면 순간적으로나마 전기가 흐르는 수가 있는데,이러한 전장에 의하여 결정내의 정전하(+)중심과 부전하(-)중심이 어긋나게 되므로, 이것을 중화시키기 위해 전류가 흐르게 됩니다.따라서 전장에 의한 분극현상을 유전(誘電)현상이라고 부르며,이런 성질을 갖는 절연체를 유전체라고 합니다. 유전체 내부의 분극은 (1)전자 분극(2)쌍극자 분극(3)이온 분극(4)계면 분극의 4가지로 나눌 수 있습니다.그리고 유전체에서는 에너지 손실(유전손실)이라는 매우 중요한 에너지 손실척도가 있습니다.유전체의 대표적인 예는 TiO2,BaTiO3등과 같은 물질이 있습니다. -
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이상후님의 답변
2010-01-26- 0
>Dielectric 과 insulator 의 차이점 에 대해 정리좀 부탁드립니다. > Dielectric 이란 비 전도체 즉 절연체를 말한다. 이 용어는 최초로 William Whewell 에 의해 처음으로 쓰였으며 그리스어 "dia" 가 통과한다는 어원으로 "dia-electric" 으로 쓰였으나 "dielectric" 이 발음하기 편해서 이후에 'dielectric"으로 쓰이게 되었다. "dielectric" 과 "insulator" 가 비슷한 의미로 쓰이지만 "dielectric" 은 기판의 자기장의 변화를 주는것과 관련된 곳에 주로 쓰이고 "insulator"는 높은 자기장을 견디는 물질에 대해 논의 할 때 주로 쓰인다. IC 의 passivation 과 glass layer 가 물리적인 손상이나 오염을 방지하는 것에 비해 절연막(dielectric layer)은 MOS transistor, capacitor 같은 구조들이 절연하는데 쓰인다. 이밖에 절연막은 1) diffusion, ion implant 공정에서 mask 역할, 2) 산화막 도핑 diffusion, 3) dopant 손실을 막기 위한 도포된 film의 overcoating, 4) 순도 증가, 5) 물리,화학적 보호 등에 사용 된다. Silicon dioxide (SiO2) 는 웨이퍼 fabrication 공정에서 가장 많이 쓰이는 절연체이다. 실리콘 표면위에 실리콘 산화막을 성장시키는 방법은 많이 있지만 thermal oxidation 방법이 가장 많이 쓰이고 있다. Thermal oxidation 은 온도를 적절히 제어하여 실리콘은 산화제인 물이나 산소에 노출 시키는 공정이다. 이 공정으로 SiO2 막의 두께와 특성을 잘 조절 할 수 있다.