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title: "TLM 직선의 절편만으로 접촉 비저항을 확정할 수 없는 이유"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-10-24T11:44:00.664Z"
updated_at: "2026-10-06T02:27:09.382Z"
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# TLM 직선의 절편만으로 접촉 비저항을 확정할 수 없는 이유

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/tlm-%EC%A7%81%EC%84%A0%EC%9D%98-%EC%A0%88%ED%8E%B8%EB%A7%8C%EC%9C%BC%EB%A1%9C-%EC%A0%91%EC%B4%89-%EB%B9%84%EC%A0%80%ED%95%AD%EC%9D%84-%ED%99%95%EC%A0%95%ED%95%A0-%EC%88%98-%EC%97%86%EB%8A%94-%EC%9D%B4%EC%9C%A0)

접촉 두 개 사이에서 40Ω이 측정됐다면, 그중 몇 Ω이 금속과 반도체의 경계에서 생겼을까? 한 번의 저항 측정으로는 답하기 어렵다. 반도체 안을 이동한 저항과 접촉을 통과한 저항이 같은 전압에 들어 있기 때문이다. TLM은 접촉 사이의 간격을 바꾸어 두 성분의 길이 의존성을 분리한다.

## 직선의 기울기와 절편이 맡는 역할

폭 W가 일정한 반도체 띠에 동일한 접촉을 만들고, 접촉 가장자리 사이 간격을 d라고 하자. 금속·배선 저항을 무시하고 접촉이 선형으로 동작하면 두 단자 저항은 Rtotal = 2Rc + Rsh·d/W다. Rc는 접촉 하나의 저항, Rsh는 노출된 반도체의 시트저항이다. d를 늘릴 때 증가하는 부분은 반도체 경로이고, d를 0으로 외삽한 절편은 접촉 두 개의 몫이다. [Georgia Tech 접촉 저항 강의, PDF 22쪽](https://alan.ece.gatech.edu/ECE4813/Lectures/Lecture4ContactResistance.pdf)

폭 100µm의 가상 구조에서 d가 10·20·40µm일 때 30·40·60Ω이 나왔다고 하자. 기울기는 1Ω/µm이므로 Rsh는 100Ω/□다. 절편 20Ω에서 Rc는 10Ω이다. 20µm 간격에서 측정한 40Ω을 전부 접촉 저항으로 해석하면 접촉 하나를 20Ω으로 두 배 과대평가한다. 간격 여러 개를 측정하는 이유가 숫자로 드러난다.

## 접촉 면적 전체가 같은 전류를 받지는 않는다

반도체를 따라 흐르던 전류는 접촉 아래로 들어가면서 금속으로 빠져나간다. 이 때문에 접촉 가장자리 쪽에 전류가 집중된다. 전달길이 LT는 이 분포의 특성 길이다. 접촉 아래 시트저항이 Rsk이고 국소 접촉 비저항이 ρc라면 LT = √(ρc/Rsk)다. ρc의 단위는 Ω·cm²이며 Rc의 Ω와 다르다. [같은 강의, PDF 17–19쪽 전류 분포](https://alan.ece.gatech.edu/ECE4813/Lectures/Lecture4ContactResistance.pdf)

접촉 길이 Lc가 LT보다 충분히 길고 Rsk = Rsh라면 Rc ≈ Rsh·LT/W다. 위 예에서는 LT가 약 10µm이고, ρc ≈ Rsh·LT² = 10⁻⁴Ω·cm²다. 10µm를 10⁻³cm로 바꾼 계산이다. 접촉 면적을 무조건 곱해 ρc를 구하는 방식과 달리, 실제 전류가 전달되는 길이를 반영한다.

## 직선이 잘 맞아도 남는 가정

전류 집중 자체가 TLM의 실패를 뜻하지는 않는다. 균일한 분포 모델은 그 효과를 이미 포함한다. 앞의 분포식에서 접촉 끝으로 빠져나가는 측면 전류가 없다는 경계조건을 쓰면 Rc = Rsk·LT·coth(Lc/LT)/W가 된다. 긴 접촉 근사는 coth 항을 1로 둔 것이다.

가상 LT 10µm를 유지한 채 Lc를 5µm로 줄이면 coth(0.5)는 약 2.164다. Rc는 약 21.64Ω으로 증가한다. 이때 간격별 저항은 여전히 직선일 수 있지만, 절편을 긴 접촉 공식에 넣으면 LT를 약 21.64µm로 잘못 읽는다. 직선성은 유한 접촉 길이의 영향을 자동으로 없애 주지 않는다.

접촉 아래의 반도체가 반응이나 도핑 변화로 달라져 Rsk ≠ Rsh가 되면 기울기에서 얻은 Rsh를 LT 식에 그대로 사용할 수도 없다. 접촉마다 품질이 다르거나, 전류가 띠 옆으로 돌아가거나, 측정 전압에 따라 Rc가 변하면 더 근본적인 문제가 생긴다. 작은 신호의 I–V 선형성, 실제 폭과 간격, 접촉 길이를 함께 확인해야 한다.

TLM 결과에서 먼저 신뢰할 것은 지정한 구조와 전압 범위에서 분리된 기울기와 절편이다. 그다음 접촉 아래의 시트저항과 길이 조건이 확인될 때 전달길이와 접촉 비저항으로 넘어간다. 접촉 저항을 잘 측정한다는 것은 직선을 그리는 일에 더해, 그 직선에 어떤 물리 모델을 허용할지 결정하는 일이다.