반도체에 대해서

소개

입자들은 전도대와 가전자대(원자가띠) 사이의 에너지 간격을 기준으로 도체, 반도체, 절연체로 구분된다. [그림 1]에서 보는 것처럼 전도대와 가전자대(원자가띠) 사이의 간격이 넓다면 절연체, 이보다 좁아지면 반도체로 구분하며, 전도대와 가전자대(원자가띠)가 중첩된다면 도체로 구분한다.

목차

1. 개요
2. 도체와 반도체의 구분 기준
3. n형 반도체
4. p형 반도체
5. pn접합
6. 접합정류기
7. 발광 다이오드와 접합 레이저

본문내용

1. 개요
입자들은 전도대와 가전자대(원자가띠) 사이의 에너지 간격을 기준으로 도체, 반도체, 절연체로 구분된다. [그림 1]에서 보는 것처럼 전도대와 가전자대(원자가띠) 사이의 간격이 넓다면 절연체, 이보다 좁아지면 반도체로 구분하며, 전도대와 가전자대(원자가띠)가 중첩된다면 도체로 구분한다.

반도체의 경우를 생각하자. 전자가 원자가띠(가전자대)에 위치한 평형상태에서 소수 전자는 열적 요동으로 에너지 간격을 뛰어넘어 전도띠로 올라간다. 이때 올라간 전자의 수만큼 원자가띠(가전자대) 내에 양공을 만든다. 이때 생성된 전도띠의 전자와 원자가띠의 양공 모두 전하 운반자의 역할을 한다. 그 이유는 양공이 생길 경우, 원자가띠에 있는 전자들이 움직일 수 있는 자유도가 생기기 때문이다. 반도체 내에 전기장가 형성됨을 가정하면 양공들은 전기장과 같은 방향으로 움직인다. 그러므로 우리는 양공을 의 전하를 갖는 입자처럼 취급할 수 있다.

2. 도체와 반도체의 구분 기준
도체와 반도체를 구분하는 기준은 원자가띠(가전자대)에서 전자가 전도띠로 얼마나 많이 튀어 오르는가이다. 이때 영향을 줄 수 있는 대표적인 요인은 단위부피당 전하운반자의 수와 전하 운반자들이 서로 충돌을 일으키는 동안의 평균 시간이다. 전자의 질량을 , 기본전하량을 라고 할 때, 물질의 비저항은 아래와 같은 식으로 나타낼 수 있다.

참고자료

· 없음