목차
5부 16장과 부록 2개. 1–4장은 정전기학, 5–7장은 전류와 정자기학, 8–11장은 시간에 따라 변하는 장과 파동, 12–15장은 전송선·도파관·안테나, 16장은 수치 해석이다.
제1부 정전기학
벡터 해석
직교·원통·구 좌표계, 선·면·부피 적분, 기울기·발산·회전의 뜻, 발산 정리와 스토크스 정리, 라플라시안, 헬름홀츠 정리와 디랙 델타 — 장(field)을 읽는 언어.
정전기장
쿨롱 법칙과 중첩, 연속 전하 분포, 가우스 법칙(적분형·미분형), 정전 퍼텐셜과 등전위면, 전기 쌍극자와 다중극 전개, 정전 에너지와 에너지 밀도 — 정전기 방전(ESD)과 웨이퍼 대전.
도체와 유전체
정전 평형의 도체와 차폐, 분극과 속박 전하, 전기 변위 D와 유전율, 경계 조건, 정전 용량(평행판·동축·구), 유전체 속 에너지와 힘, 절연 파괴 — MIM·DRAM 커패시터와 high-k의 등가 산화막 두께.
경계값 문제
푸아송·라플라스 방정식과 유일성 정리, 영상법, 직각·원통·구 좌표 변수 분리, 르장드르 급수, 유한 차분과 이완법 — TCAD 푸아송 풀이와 배선 기생 용량 추출.
제2부 전류와 정자기학
정상 전류
전류 밀도와 연속 방정식, 점형 옴의 법칙, 전하 이완 시간, 저항 계산(면저항·퍼짐 저항·비아), 줄 열과 전류 밀집, 정전기장과의 쌍대성, 일렉트로마이그레이션과 블랙 식 — 배선 신뢰성.
정자기장
로런츠 힘과 홀 효과, 비오–사바르 법칙, 앙페르 법칙(적분형·미분형), 자기 벡터 퍼텐셜, 자기 쌍극자, 자기 선속과 인덕턴스(동축·평행선·나선) — 온칩 인덕터와 전자빔 편향.
자성체와 자기 회로
자화와 속박 전류, 자기장 세기 H와 투자율, 경계 조건, 자기 회로와 릴럭턴스, 히스테리시스와 손실, 자기 에너지와 힘, 영구 자석 — 마그네트론 스퍼터링과 자기 차폐.
제3부 시간에 따라 변하는 장
전자기 유도
패러데이 법칙과 렌츠 법칙, 운동 기전력, 자기·상호 인덕턴스, 자기 에너지, 와전류와 유도 가열, 변압기 — ICP 플라스마 코일과 와전류 막두께 측정.
맥스웰 방정식
변위 전류와 맥스웰 방정식의 완성, 경계 조건, 스칼라·벡터 퍼텐셜과 게이지, 지연 퍼텐셜, 페이저 표기, 포인팅 정리와 전자기 운동량 — 준정적 근사가 깨지는 순간.
평면파
파동 방정식과 균일 평면파, 고유 임피던스, 손실 매질과 손실 탄젠트, 양도체와 표피 깊이, 편광, 위상·군속도와 분산, 플라스마 속의 파동과 차단 — 배선 표피 효과와 플라스마 밀도.
반사와 투과
수직 입사와 정재파, 다층 박막과 전달 행렬, 반사 방지막, 사입사의 프레넬 식, 브루스터 각, 전반사와 소산파, 엘립소메트리 — 박막 두께 측정과 BARC.
제4부 전송선과 고주파
전송선
분포 정수 모형과 전신 방정식, 특성 임피던스와 전파 상수, 반사 계수와 정재파비, 입력 임피던스, 스미스 차트, 임피던스 정합(L 회로·스터브·λ/4) — 플라스마 장비의 RF 정합기.
과도 응답과 신호 무결성
계단파의 반사와 바운스 도표, TDR, RC 배선과 LC 선로의 경계, 엘모어 지연과 리피터, 손실 선로와 아이 패턴, 누화, 전원망 임피던스 — 칩·패키지·HBM 배선.
도파관과 공진기
평행판과 사각 도파관의 TE·TM 모드, 차단 주파수와 분산, 도파관 손실, 공동 공진기와 Q, 유전체 슬랩·광섬유 도파 — 마이크로파 플라스마와 실리콘 포토닉스.
복사와 안테나
헤르츠 쌍극자의 근거리·원거리장, 복사 저항과 지향성, 반파장 다이폴, 배열 안테나와 빔 조향, 프리스 전송 식, 전자파 간섭(EMI)과 차폐 — 칩·보드의 의도치 않은 안테나.