고등학생을 위한 전자소자론

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 06월 11일 출간

작품소개

책소개

스마트폰 속에는 수십억 개의 트랜지스터가 숨어 있고, 우리가 매일 사용하는 모든 전자기기에는 놀라운 물리 법칙들이 작동하고 있다. 이 책은 고등학생도 이해할 수 있는 언어로 전자소자의 세계를 탐험한다. 1947년 벨 연구소에서 일어난 트랜지스터 발명의 역사적 순간부터 양자컴퓨터의 큐비트까지, 복잡한 이론을 일상의 사례와 연결하여 설명한다. 원자 속 전자들의 춤부터 반도체 공정의 정밀한 기술까지, 전자소자론의 모든 개념을 단계별로 풀어낸다.

도체와 부도체, 그리고 그 사이에 위치한 반도체의 독특한 성질에서 시작하여, pn접합에서 일어나는 전자 대이동과 다이오드의 일방통행 원리를 다룬다. 트랜지스터에서 작은 신호가 큰 신호로 증폭되는 과정과 MOSFET이 현대 집적회로의 핵심이 된 이유를 상세히 설명한다. CMOS 기술이 스마트폰 배터리 수명을 늘리는 원리와 메모리 소자에서 정보가 저장되는 비밀도 포함한다. 각 개념은 물리적 원리에서 실제 응용까지 연결하여 체계적으로 구성되어 있다.

집적회로에서 나노미터 단위로 새겨지는 패턴들과 전력반도체가 전기자동차에서 담당하는 역할, 그리고 광전자소자가 만드는 빛과 전기의 만남을 다룬다. 온도센서에서 가속도센서까지 우리 주변의 모든 센서가 작동하는 원리와 고주파 소자가 무선통신을 가능하게 하는 방법도 설명한다. 실리콘을 넘어선 화합물 반도체의 세계와 그래핀, 양자점 같은 신소재들이 열어가는 미래도 소개한다. 이론과 현실, 현재와 미래를 자연스럽게 연결하는 구성이 특징이다.

이 책은 대학 전공서적의 딱딱함을 벗어나 고등학생의 눈높이에 맞춘 전문 교양서이다. 수식보다는 물리적 직관을, 암기보다는 이해를 중시하며, 각 소자가 발명된 역사적 배경과 현재 우리 삶에 미치는 영향을 함께 다룬다. 전자공학을 전공하려는 학생뿐만 아니라 현대 기술의 작동 원리에 궁금증을 가진 모든 독자에게 적합하다. 24개 챕터를 통해 전자소자의 전체 그림을 그려보며, 우리가 살고 있는 디지털 문명의 토대를 이해할 수 있게 된다.

목차

1. 전자소자의 세계로 떠나는 여행
2. 원자 속 전자들의 비밀스러운 춤
3. 도체, 부도체, 반도체의 삼국지
4. 실리콘 결정 속 전자들의 행진
5. 불순물이 만드는 마법, 도핑의 세계
6. p형과 n형이 만나는 극적인 순간
7. 다이오드, 전류의 일방통행로
8. 제너다이오드의 특별한 재능
9. 트랜지스터, 20세기 최고의 발명
10. 트랜지스터 속 전자들의 협동작업
11. 트랜지스터 증폭기의 마술
12. 트랜지스터 스위치의 디지털 세상
13. 전계효과 트랜지스터의 등장
14. MOSFET, 현대 전자공학의 심장
15. CMOS, 저전력의 혁신기술
16. 메모리 소자의 정보 저장 비밀
17. 집적회로, 작은 칩 속 거대한 세상
18. 아날로그 집적회로의 정교한 세계
19. 전력반도체, 대전력 제어의 핵심
20. 광전자소자, 빛과 전기의 만남
21. 센서, 세상을 감지하는 전자의 눈
22. 고주파 소자, 무선통신의 핵심
23. 화합물 반도체, 실리콘을 넘어서
24. 미래 전자소자, 꿈을 현실로

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.