전자기초

반도체

여러 물질의 고유저항

물질에는 그 물질을 구성하고 있는 원자의 맨 바깥쪽의 전자와 원자핵간의 결합의 세기에 따라 전류의 흐름이 정해진다. 여러 가지 물질의 상온에서의 대략적인 고유저항은 다음 그림과 같다. 약 10-4[Ωㆍm]이하의 고유저항을 가지는 구리, 은 등을 도체(conductor)라 하고, 약 104[Ωㆍm] 이상의 고유저항을 가지는 고무, 유리, 운모 등을 부도체 또는 절연체(insulator)라 한다. 또 10-4∼104[Ωㆍm]인 물질을 반도체(Semiconductor)라 하는데, 이러한 물질에는 규소(Si)나 게르마늄(Ge)등이 있다. 반도체는 온도에 따른 저항의 변화가 금속과는 반대이며, 금속은 온도가 높아지면 저항치가 증가하나 반도체는 온도가 높아지면 저항치가 낮아진다.

진성 반도체

순수하게 정제된 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)의 공유결합으로 이루어진 것으로, 아래의 그림은 실리콘의 원자구조와 공유결합의 상태를 보여주고 있다. 원자에 따라 전자의 수는 다르지만 전자 하나 하나는 모두 같은 성질을 가지고 있으며, 전자가 띠고 있는 ?전기와 원자핵이 띠고 있는 ?전기가 중화하여 원자자체는 전기적으로 중성이다.

P형 반도체

4가의 실리콘이나 게르마늄의 결정에 3가의 금속인 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In)같은 불순물을 첨가한 것으로 결합시 전자가 1개 비어 있게 된다. 이 빈자리가 홀(Hole)이 되고 전자가 순차적으로 빈자리를 채우는 과정에 의하여 전도(傳導)된다. 여기서 불순물로 첨가되는 3가의 금속을 억셉터(Acceptor)라고 하고 정공이 다수 캐리어(Carrier)가 된다. 반대로 소수 캐리어는 전자이다. P형은 Positive(양성, ?)의 의미를 가지고 있다.

N형 반도체

4가의 실리콘이나 게르마늄의 결정에 5가의 금속인 안티몬(Sb), 인(P), 비소(As)같은 불순물을 첨가한 것으로 결합시 전자가 1개 남게 된다. 이 남은 전자는 결정사이를 돌아다니고 전계가 걸렸을 때는 금속중의 자유전자와 같이 떠다니게 된다. 이 남은 전자가 자유전자(Free electron)가 되고, 여기서 불순물로 첨가되는 5가의 금속을 도너(Donor)라고 하며, 이 전자가 다수 캐리어가 된다. 반대로 소수 캐리어는 정공이다. N형은 Negative(음성, ?)의 의미를 가지고 있다. 또한 불순물의 농도를 변화시켜 전도도를 조절할 수 있다.

다이오드

PN접합 다이오드

P형과 N형의 반도체를 계단형이나 경사형으로 접합할 수 있는데 이를 PN접합이라 한다. P형은 정공의 밀도가 높고, N형은 전자의 밀도가 높으므로 접합 면에서는 P형의 정공이 N형 쪽으로, N형의 전자는 P형 쪽으로의 확산이 일어난다. 이때 확산이 일어난 정공과 전자는 각각 상대 쪽의 다수 캐리어와 결합하여 캐리어가 존재하지 않는 층을 형성하게 된다. 이 층을 공핍층(전위장벽층, 공간전하층)이라 하는데 더 이상의 다수 캐리어 확산을 방지하고 평형상태를 유지한다. 또 이 공핍층에 발생된 내부 전계로 인하여 P형과 N형 영역 사이에는 접촉전위(확산전위)라고 불리는 정전전위차가 발생하는 데 대략 1[V]정도이며 정류용으로 많이 사용된다.

순방향 바이어스 PN접합

평형상태에서는 다수 캐리어가 공핍층을 건너서 확산하는 것을 방지하는 전위장벽이 존재하므로 PN접합에는 전류가 흐르지 않는다는 것을 알았다. 전류가 흐르도록 하기 위해서는 이 전위장벽을 낮추는 방향으로 평형상태가 깨어져야 한다. 아래의 그림과 같이 P형 쪽에 (＋), N형 쪽에 (－)의 전압을 가했을 경우(순방향)에는 접합 면의 전위장벽이 낮아져 다수 캐리어의 확산이 이루어진다. 이때 흐르는 전류를 순방향 전류라고 한다. 이는 스위치동작으로는 on상태이다. 여기서 주의할 것은 이 순방향 전류는 전자 및 정공의 상대 층 쪽으로 가는 소수 캐리어의 확산에 의한 것이며 발생한 측에서는 다수 캐리어이나, 상대 층으로 가면 소수 캐리어로 된다는 것이다.

역방향 바이어스 PN접합

PN접합에 역방향 바이어스 전압이 가해진 경우에는 캐리어의 확산을 거의 완벽하게 막을 만큼 전위장벽의 높이는 상대적으로 증가한다. 그러나 진성 반도체 자체가 미약하지만 열진동에 의해 분리된 자유전자와 정공을 함유하고 있다. 그러므로 P층의 자유전자와 N층의 정공은 오히려 역전압에 끌리는 형태와 같이 상대 쪽으로 유입하여 역방향으로 전압을 가했을 때의 전류로 된다. 이 것은 누설전류와 같으며 그 크기는 순방향 전류에 비하면 비교가 안되는 적은 전류이다. 즉 전류는 거의 흐르지 않는다. 스위치 동작으로는 OFF상태이다.

발광 다이오드(LED)

발광 다이오드는 PN접합한 다이오드에 순방향 전압을 가하면 접합 면을 통하여 주입된 소수캐리어가 재결합하여 소멸될 때 에너지 갭(gab)에 해당하는 파장의 광이 발생하는 데 이 발광을 주입발광이라 한다. 백열전구에 비해 수명이 길고 소비전력이 적으며 응답속도가 빠르다. 또한 갈륨(Ga), 비소(As), 인(P)등의 반도체의 재료에 따라 적색, 녹색, 황색, 적외선 등의 색을 얻을 수 있다. 주로 디지털 계기의 표시등으로 사용되고 있고 적외선 LED는 카드판독기, 인코더 데이터 전송 시스템, 도난 경보기 등에 응용되고 있다.

더미스터

더미스터는 온도에 따라 저항값이 변하는 소자로 음(-)의 온도 계수를 가지고 있으며 반도체 자체에 흐르는 전류에 의하여 생기는 열로 저항 변화를 일으키는 직열형과 가열용 저항선을 따라 저항이 변하는 방열형이 있고 반도체의 온도계수가 크다는 점을 이용한 감열저항체소자로서, 온도의 상승에 따라 저항치가 감소하는 특성을 가지고 있으며, 그 구성은 니켈, 망간, 코발트, 철, 구리, 티탄 등의 산화물을 혼합하여 소결한 것이다. 정극성 더미스터는 반대로 특정의 온도에서 저항치가 급격히 증가하는 것이며, 티탄산 바륨계 반도체에 란탄, 비스무트, 세륨 등을 극소량 첨가하여 소결한 것이다.

트랜지스터

트랜지스터의 구성

트랜지스터는 제작법과 구조에 따라 종류가 많으며 접합트랜지스터, 합금접합트랜지스터, 확산접합트랜지스터, 전계효과트랜지스터 등이 있다. 아래의 그림의 (a)와 같이 단일결정체로 PNP 또는 NPN의 3층으로 되어 있는 구조인 것을 트랜지스터라 한다. 각 영역을 이미터(emitter), 베이스(base), 컬렉터(collector)라 하며 접합부를 이미터 접합, 컬렉터 접합이라 한다. 다이오드 2개를 맞대어 붙인 형태로도 생각할 수 있는데 베이스의 폭은 아주 얇게 하고 대부분 이미터보다 컬렉터의 크기를 더 크게 한다. 트랜지스터의 기호는 아래의 그림 (b)와 같다. 그 외에 단일접합 구조를 가진 UJT와 빛을 입력으로 받아 증폭작용을 하는 포토트랜지스터 같은 것들이 있다.

트랜지스터의 동작원리

그림(a)와 같이 연결하면, 다이오드의 역방향 바이어스가 되므로 전류는 거의 흐르지 않는다. 그림(b)와 같이 왼쪽 P형의 부분과 중앙의 N형 부분에, P형이 (+), N형이 (-)가 되도록 별도의 전지를 연결하면, 왼쪽의 PN부분은 순방향바이어스가 되기 때문에 P형 내의 홀은 N형 쪽으로 밀려들어간다. 그런데 확산이 잘 되도록 이미터 층의 농도를 특히 진하게 만들었기 때문에, 순방향 전압이 가해진 이미터 접합에서는 이미터 쪽에서 많은 홀이 공핍층을 넘어, 확산 현상으로 베이스 층으로 유입한다. 그런데 N형 부분(베이스 층)은 매우 얇고 불순물 농도가 묽게 만들어져 있어 이미터 쪽에서 베이스 층으로 확산하여 들어간 정공은 베이스 층의 다수 캐리어인 전자와 재결합하여 없어지는 확률이 훨씬 낮아지고, 확산하려는 거리가 짧아 대부분의 정공은 거의 모두가 오른쪽의 컬렉터 접합에 도달한다. 그런데 오른쪽에는 (-)전계가 형성되어 있으므로 홀은 오른쪽의 P형 부분으로 들어간다. 이러한 이유로 정공은 대부분은 확산 이동에 의해 컬렉터 접합의 공핍층으로 뛰어 넘어 갈 수 있다. 이렇게 되면 컬렉터 접합의 공핍층에는 큰 역방향 전압이 걸리고, 또 전압의 방향은 들어온 정공을 가속하는 방향이다. 정공은 이 전압에 끌리어 순조롭게 공핍층을 넘어 컬렉터 층을 들어가서 컬렉터 단자에 도착한다. 그러므로 이미터의 정공은 베이스를 지나 컬렉터를 흐르고, 그 양은 이미터 접합의 순방향 전압에 의해 자유로이 조절할 수 있다. 이것이 트랜지스터의 동작원리이다. 또 베이스 영역에서는 유입된 정공과 다수 캐리어인 전자와의 재결합이 부분적으로 일어나므로 재결합 분인 약간의 전류가 베이스 단자로 흐르는데 이것이 베이스 전류가 된다. 여기서 왼쪽의 홀을 주입하는 P형 부분을 이미터(emitter), 중앙의 N형 부분을 베이스(Base), 그리고 오른쪽의 홀을 끌어당기는 부분을 컬렉터(Collector)라 한다. 또 이미터와 베이스간은 순바이어스이므로 낮은 전압을 가해도 전류가 잘 흐른다. 또한 베이스와 컬렉터간은 역 바이어스로 사용하지만, 컬렉터를 흐르는 전류는 컬렉터에 가하는 전압에는 그다지 좌우되지 않고, 이미터에 흐르는 전류에 의해서만 크게 좌우된다. 컬렉터에 흐르는 전류는 이미터 전류의 99%, 이미터에서 베이스로 흐르는 전류는 1%정도로서, 대부분이 컬렉터로 흐른다. 이미터에 작은 교류신호를 가하고 컬렉터에 큰 부하저항을 연결한 상태를 생각해 보자. 이미터와 베이스간은 순바이어스 방향이므로 저항치가 작아서, 작은 교류신호 전압을 가해도 상당한 신호전류가 이미터에 흐른다. 그리고 이 전류의 대부분은 컬렉터에서 부하저항을 흘러 부하저항의 양단에는 큰 신호 전압이 나타난다. 즉, 트랜지스터는 증폭작용을 한다는 것을 알 수 있다. NPN형은 전지의 연결방법이 PNP형과는 반대이고, 캐리어가 전자라는 점이 다르다.

스위칭 작용

트랜지스터의 가장 간단한 이용 방법은 스위치로 이용하는 것으로 부하선상의 포화 또는 차단영역에서 동작한다는 것을 의미한다. 트랜지스터가 포화되었을 때 트랜지스터의 컬렉터와 이미터 사이에는 닫혀진 스위치와 같고, 트랜지스터가 차단되었을 때의 트랜지스터는 개방된 스위치와 같다. 이와 같이 트랜지스터는 on, OFF의 2가지 상태, 즉 스위칭 작용을 할 수 있다. 그림에서 베이스전류가 IB보다 크거나 같으면, 트랜지스터는 부하선의 상한에 존재하며, 이 경우에 트랜지스터는 닫힌 스위치(ON)로, 반면에 베이스 전류가 0(Zero)이면 트랜지스터는 부하선의 하한에 존재하며 개방된 스위치(OFF)와 같이 동작한다.

UJT

N형 반도체 중앙 부근에 P형 반도체와의 접합으로 만든 1개의 이미터와 2개의 베이스로 구성되어 있다. UJT는 더불베이스다이오드라고도 한다. 즉 실리콘 단결정의 양단에 단자 B1, B2가 베이스 역할을 하게 된다. UJT특징은 부저항 특성을 나타내는 데 있으며, 저주파 및 중간 주파수 범위에서 스위칭소자로 이용되며 특히, SCR의 게이트 펄스를 발생하는 트리거소자로 이용된다.

FET(전계효과형 트랜지스터)

FET(전계효과형 트랜지스터)에는 접합형(JFET)과 MOS형(MOSFET)의 두 종류가 있으며, 그림과 같은 기호로 나타낸다. 이것은 보통의 트랜지스터와 비교하여 그 구조나 성질이 크게 다르다. 기능상으로 본 커다란 차이는 트랜지스터가 전류 제어형이라는 것에 대하여, FET는 전압 제어형이라는 점이다. 또한 전계효과 트랜지스터는 전자 또는 정공 중 어느 한쪽의 캐리어만이 전기전도에 관계하기 때문에 유니폴러 트랜지스터라고도 한다. 주요한 특징은 다음과 같다. 입력임피던스가 매우 크다. 접합형 FET는 잡음특성이 좋다. 고속 스위치 특성이 좋다. 구조가 간단하기 때문에 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

다이리스터(Thyristor)

SCR

SCR을 직류회로로 동작시키는 경우, 애노드에 (+), 캐소드에 (-)전압을 인가해두고, 데이터 시트에 규정하고 있는 게이트 트리거전류 IGT이상의 충분한 게이트 전류를 게이트에 흘리면 Turn on하고, 일단 on상태에 들어가면 게이트 전류를 제거해도 on상태를 계속 유지한다. 따라서 게이트 전류는 펄스로 통전하는 것이 보통이다. 직류회로에서 SCR을 OFF로 하려면 부하전류를 0으로 하든가, 애노드 캐소드간에 역전압을 인가하는 전류회로가 필요하다. SCR을 교류에서 사용할 때는 플러스 방향으로 전압이 인가되고 있을 때에 게이트 전류펄스를 흘리는 것만으로 on한다. 역방향으로 전압이 인가되고 있을 때에 게이트 전류를 흘려도 누설전류가 약간 증가하는 것만으로 on되지 않는다. 교류의 위상에 맞추어 게이트 전류를 부여하면 위상에 비례한 전력의 제어를 할 수 있다. 이른바 위상제어가 교류회로에서의 대표적인 응용 예이다.

트라이액

트라이액은 교류용의 파워 스위치로서 주로 사용된다. 주전극 간(T1, T2사이)의 플러스 전압에 관계없이 일반적으로 마이너스의 게이트 전류를 흘리면 on상태로 된다. 트라이액은 교류회로의 위상제어나 on, OFF스위치로 가전제품의 전력제어에 많이 사용된다.

아날로그와 디지털

시간, 길이, 전압, 전류, 저항과 같이 크기가 연속적으로 변하여 중간치를 취할 수 있는 양을 아날로그양, 통과 차량 수를 세는 것처럼 어떤 크기의 일정치를 단 위로하여 세어 가는 것과 같은 불연속적인 량을 디지탈량이라고 한다. IC는 개발되어 나오기 시작한 때로부터 지금에 이르기까지 꾸준히 연구 개발 되어 많은 종류의 것이 나왔으나 이것을 구조상으로 분류하여 보면 다음과 같다.

모놀리딕(monolithic) IC와 멀티칩(multi chip) IC

모놀리딕 IC는 1개의 실리콘 기판 위에 회로의 전 부품이 만들어지고 하나의 기능을 갖도록 만들어진 것으로 양산성, 성능의 균일화, 고신뢰성, 경제성 등의 장점이 있는 반면에 설계와 제조상 어려운 문제가 있다는 결점을 가지고 있다. 멀티칩 IC는 각 부품을 반도체로 만들어 완성한 뒤에 개개의 부품을 절연기판에 붙이고, 배선으로 연결한 것이다. 이것은 모놀리딕 IC에서 문제가 되는 각 부분 사이의 절연, 분포용량 등의 문제가 해결되고, 각 부품은 개별로 조립되므로 소자의 종류, 성능도 임의로 선택할 수 있는 장점이 있다.

바이폴라(bipolar)형 IC와 MOS형(unipolar형) IC

바이폴라형은 접합형 트랜지스터를 주체로 한 것이고, MOS형은 FET를 주체로 한 것이다. 바이폴라형은 주로 고속 논리회로나 리니어회로(linear circuit)에 쓰이고, MOS형은 특별히 고속을 요하지 않는 고집적도IC(LSI)에 널리 쓰이고 있다. MOS형은 바이폴라형 IC에 비해 스위칭 속도가 낮고, 정전기에 의해 파손되기 쉬우나, 그 외의 성능, 양산성, 경제성 등이 뛰어나서 계산기, 카운터(계수기), 계측기 등에 널리 이용되고 있다. 전자와 정공이 모두 캐리어로서 기여하는 바이폴라형과, 한쪽만 캐리어로써 작용하는 유니폴라형이 있는데, 유니폴라형은 주로 MOS형으로 제작되기 때문에 MOS형이라고 생각해도 된다.

막 IC와 혼성 IC

박막 IC는 기판 상에 구성된 회로, 소자 및 상호 접속의 전부가 진공증착, 또는 스퍼터링 등의 수단으로 얻어진 것이며, 후막 IC는 기판 상에 수동소자와 상호 접속용 배선이 스크린 인쇄와 소성(燒成)수단으로 얻어진다. 혼성 집적회로(hybrid IC)는 반도체 IC의 초소형화와 박막 IC의 양산성 등의 장점만을 따서 조합하여 집적화한 것이다. 이것은 수동소자를 포함하는 회로 전체를 박막으로 만들고, 거기에 능동소자를 주로 하는 반도체 칩(chip)을 붙여서 구성시킨 것이다.

MOS형 IC의 제조과정

연마한 N형 실리콘 웨이퍼를 준비한다.(N채널 MOS IC는 P형 실리콘 웨이퍼) N형 실리콘 웨이퍼의 표면을 산화시켜 1.5[μ]정도의 산화피막(SiO2)을 만든다. 감광제를 바른 다음 설계도면의 포토마스크를 올려놓고 자외선을 조사한다. 현상액으로 자외선이 조사되지 않은 곳(굳지 않은 곳)을 제거한다. 감광제가 제거된 곳을 포토에칭에 의해서 제거한다. 진공증착이나 스퍼터링의 방법으로 불순물을 확산시킨다. 산화막을 제거하고 새로 얇은 산화막(1000∼1500Å)을 입힌다. 위 ?번부터의 과정을 반복하여 회로를 완성한다. 표면 안정화를 위해서 인 처리를 한다. 인 처리는 게터로서 산화막 표면에 P2O6를 부착시키는 것인데 이것을 패시베이션(passivation)공정이라 한다. 인 처리가 되어 있지 않으면 열처리 공정 중에 Na이온이 산화막에 침입하여 특성을 변화시킨다. 웨이퍼 위에 알루미늄을 증착하고, 배선 위의 알루미늄을 에칭으로 제거하면 회로만 남는다. 이상의 공정으로 1장의 웨이퍼에 많은 IC가 동시에 만들어지면 이것을 잘라서 칩으로 분리하고 패키지에 조립하면 P채널 MOS IC가 된다. MOS IC는 제조공정이 간단하고 각 소자가 그대로 역 바이어스가 되어서 분리되어 있기 때문에 특별히 아이솔레이션을 필요로 하지 않는다. 따라서 그만큼 면적이 작아져 소형으로 만들 수 있으므로 집적도가 높아지고 대규모화가 용이하다.

논리게이트

AND 게이트

AND게이트는 2개 또는 그 이상의 입력 신호와 1개의 출력 신호를 갖는 논리 게이트로서 모든 입력 신호가 1일 때 출력 신호는 1이 된다.

OR게이트

OR게이트는 입력단자의 수가 2개 이상이고, 1개의 출력 신호를 갖는 논리 게이트로서, 여러 입력 신호 중에서 어느 1개의 입력신호가 1이면 출력 신호는 1이 된다.

NOT 게이트

NOT게이트는 인버터(inverter)라고도 하는 것인데, 1개의 입력신호와 1개의 출력신호를 갖는 논리 게이트(gate)로 출력상태는 향상 입력 상태의 반대이다. 또 NAND 게이트의 입력단자를 묶어서 사용하면 NOT 게이트가 된다.

NOR 게이트

NOR게이트는 2개 이상의 입력 신호와 1개의 출력 신호를 갖는 논리 게이트로서 모든 입력신호가 0일 때 출력 신호는 1이 된다. NOR게이트는 OR게이트에 NOT게이트를 연결한 것과 같다.

NAND 게이트

NAND게이트는 2개 이상의 입력 신호와 1개의 출력 신호를 갖는 논리 게이트로서 여러 입력 중에서 어느 1개의 입력 신호가 0이면 출력 신호는 1이 된다. NAND게이트는 AND게이트에 NOT게이트를 연결한 것과 같다.

XOR 게이트

XOR(Exclusive OR) 게이트는 2개의 입력신호와 1개의 출력신호를 갖는 논리 게이트로서 2개의 입력신호가 서로 다르면 출력신호는 1이 된다. 반일치회로, 배타회로라고도 한다.

XNOR 게이트

XNOR(Exclusive NOR)게이트는 2개의 입력 신호와 1개의 출력 신호를 갖는 논리 게이트로서 2개의 입력신호가 서로 같으면 출력신호는 1이 된다. XNOR게이트는 XOR게이트에 NOT게이트를 연결한 것과 같다.

숫자표시기

7 Segment 숫자표시기(FND507)

FND는 LED를 日자 형태나 田자 형태로 배치하고 숫자에 대응한 세그멘트만 발광시켜 숫자를 나타내는 것으로 수명이 길고, 소형 경량이며, 튼튼하고 응답이 빠르다는 장점을 가지고 있다. FND500과 같은 캐소드 커먼형과 FND507과 같은 애노드 커먼형이 있다.

LCD(액정표시기)

액정표시기(LCD:liquid crystal display)는 두 장의 유리 안쪽에 산화주석이나 산화인듐과 같은 투명전극을 증착하고, 10∼20㎛의 두께로 액정을 봉입한 것인데, 투명전극이 세그먼트로 되어 있다. 액정은 광학적으로 고체와 같은 성질을 나타내는 유기화합물인데, 이것은 빛의 투명도나 색조 등의 성질이 액정에 가해지는 전계나 자계 또는 온도 등의 조건에 따라 변화되는 것을 이용하여 표시장치로 사용하고 있다. 그런데 액정은 자체발광을 하지 않기 때문에 외광이 없으면 보이지 않는 단점을 가지고 있다. LCD는 소형 경량이고, 저전압, 저전력으로 동작하여 전자손목시계나 노트북의 표시장치로 사용되고 있다.

J-K플립플롭

J-K플립플롭은 동기식 R-S플립플롭의 입력단자에 AND게이트를 두고, AND게이트 입력 측에 출력 측으로부터 궤환을 걸은 것으로 구성되어 있는 2입력(J와 K)의 기억소자로서 동기식 R-S플립플롭의 기능과 R-S플립플롭에서 금지되어 있는 2개의 입력단자가 모두 1일 때에 출력을 반전시키는 기능을 가지고 있다. 클럭펄스(CP)가 공급될 때에 R = 0, S = 0 의 조건 : Q = 상태불변 R = 0, S = 1 의 조건 : Q = 1 R = 1, S = 0 의 조건 : Q = 0 R = 1, S = 1 의 조건 : Q = 상태반전 이때, CP단자에 공급되는 클록펄스가 L레벨에서 H레벨로 바뀔 때(상승에지) 출력상태가 바뀌는 것을 포지티브(상승)에지 트리거형이라 하고 H레벨에서 L레벨로 바뀔 때(하강에지) 출력상태가 바뀌는 것을 네가티브(하강)에지 트리거형이라 하며 클록펄스에 작은 원(?)이 표시된 것이다. 표시가 없는 것은 상승에지에서 동작하는 것이다. 프리세트 단자가 개방 시는 논리 1상태(H레벨)를 유지하며, 이것을 순간적이라도 어스하여 논리 0(L레벨)로 하면 Q가 논리 1상태로 세팅(Q = 1)된다. 클리어 단자는 순간적이라도 어스하면 Q = 0 이 된다. 즉 Q에 기록된 내용이 지워진다.

디코더(decoder)

디코더란 여러 개 입력단자의 어떤 조합에 신호가 가해지면 그 조합에 대응하는 하나의 출력단자에 신호가 나타나게 하는 장치를 말한다. 디코더 중에는 BCD신호를 조합하여 7세그먼트 숫자표시기(FND)를 연결하기에 적합한 것이 있는데, 이러한 것을 2진-7세그먼트 디코더라고 하고 애노드 공통형(SN7447)과 캐소드공통형(SN7448)이 있다. 또 BCD→데시멀 디코더인 SN7442를 사용하면 직접 0∼9의 출력으로 나타낼 수도 있다.

인코더(encoder)

디코더는 코드화된 신호를 공급해 주면 이것을 조합하여 특정한 출력을 내는 역할을 하도록 되어 있으나 이와는 반대로 특정한 입력을 공급해 주면 몇 개의 코드화된 신호의 조합으로 바꾸는 장치가 있는데 이것을 인코더라고 한다. 인코더와 디코더는 디지털 신호의 제어에서 중요한 요소로 Code가 되지 않은 형태로 하나 또는 그 이상의 신호를 받아 다른 논리회로에서 사용될 수 있도록 Code화하여 출력하는 장치이다. 출력으로는 사람이 알아보기 쉽도록 10진 부호나 기호 등으로 나타내는 경우가 대부분이다.