스마트폰 화면을 켜고, 지도를 열고, 사진을 찍어 저장하는 동안 우리는 몇 번의 손가락 움직임으로 수많은 일을 처리합니다. 화면은 밝아지고 위치 정보와 사진은 계산되며, 필요하면 무선 통신을 통해 다른 기기로 전달됩니다. 이 과정의 중심에는 반도체가 있습니다. 그렇다고 반도체를 전자기기 안의 작은 부품 하나로만 생각하면 중요한 점을 놓칩니다. 반도체는 전하의 흐름을 조절해 정보를 표현하고 처리하게 하는 기술이며, 칩을 만들기까지 설계·제조·장비·소재·소프트웨어와 공급망이 연결됩니다.

《반도체란》은 ‘전기가 흐르는 물질’이라는 정의에서 시작해 전자와 고체의 규칙, 실리콘과 도핑, p-n 접합과 트랜지스터의 원리를 차례로 살펴봅니다. 이어 스위치가 어떻게 논리 회로와 계산으로 이어지는지, 메모리와 연산 장치가 정보를 주고받는 방식은 무엇인지 설명합니다. CPU·GPU·신경망 가속기의 역할을 비교할 때도 칩의 이름이나 최고 수치만으로 성능을 판단하지 않고, 작업의 성격과 데이터 이동, 전력·발열·사용 환경을 함께 보도록 안내합니다.

설계된 회로가 웨이퍼 위에서 실제 구조가 되는 과정도 따라갑니다. 노광과 막 형성, 식각과 도핑, 공정 관리와 검사·계측을 지나 패키징과 테스트에 이르기까지, 작은 오차를 다루는 제조의 흐름을 살핍니다. 설계 기업과 제조 기업, 장비·소재·설계 소프트웨어가 어떤 관계를 맺는지 알아본 뒤에는 스마트폰과 가전, 자동차 속 반도체 역할을 추적하고 국경을 넘나드는 공급망으로 시야를 넓힙니다.

후반부에서는 기술 정책과 국제 관계, 인공지능 연산에 필요한 전력과 에너지, 제조와 사용이 자원·환경에 미치는 영향을 다룹니다. 미세화와 칩렛, 새로운 재료와 다른 계산 방식의 가능성도 살피되, 이미 확인된 사실과 전망을 구분하는 태도를 강조합니다. 마지막에는 반도체 기사를 읽고 제품 사양을 해석할 때 먼저 확인할 질문들을 정리합니다.

전공 지식이 없어도 반도체의 기본 원리를 설명하고, 일상 속 칩이 맡는 일을 파악하며, 기술 뉴스와 산업 이슈를 스스로 읽고 싶은 성인 독자를 위한 입문서입니다. 모든 용어를 외우기보다 물질에서 소자, 회로, 제품과 산업으로 이어지는 관계를 이해하도록 돕습니다.