세미컨덕터

목차

1. 실험목적
2. 다이오드란?
3. 실험 과정
4. 실험 결과
5. 고찰

본문내용

1. 실험목적
반도체 소재인 실리콘과 게르마늄 다이오드의 방향성의 특징을 익힌다.

2. 다이오드란?
전자의 개수와 물질의 상태를 확인한 결과 최외각 전자의 수가 8개인 분자들은 매우 안정된 상태로 서로 강하게 밀착되어 전자의 흐름이 없는 절연체(부도체)들임을 밝혀내게 되었다. 만약 7개의 전자가 있으면 원자의 최외각에는 1개의 전자 자리가 남아 다른 외부 전자가 쉽게 드나들 수 있었고, 9개의 전자가 있으면 원자의 최외각에 최대 8개만이 결합 가능해 1개의 전자가 남게 되어 원자들 사이를 구속력 없이 자유롭게 돌아다닐 수 있다는 것을 알아내었다.
이를 바탕으로 과학자들은 다양한 물질을 연구해보게 되었다. 그 중에서도 4개의 전자를 가진 실리콘 Si, 게르마늄 Ge에 3개의 전자를 가진 원소(B, Ga, In 등)를 섞어서 최외각전자가 7개인 물질을 만들었더니 이 물질에는 '정공'이라는 전자 1개의 공간이 생기게 되었다. 이 정공을 통해 외부 전자들이 움직여 전류가 흐르는 것이 가능해졌다. 이 물질은 중성인 물질에 비해 - 전하를 띠는 전자의 개수가 비교적 모자라기 때문에 +전하를 띤다고 하여 P형 반도체 (Positive Semiconductor)라고 불리게 되었다.
이와 유사한 방법으로 4개의 전자를 가진 실리콘 Si, 게르마늄 Ge에 5개의 전자를 가진 원소(Sb, As 등)를 섞어서 총 9개의 전자가 만나도록 했더니 이 물질에는 최대 최외각전자의 개수인 8개만 결합이 되고 1개의 전자가 남아 자유로이 원자들 사이를 움직일 수 있게 되었다. 이 잉여전자들이 움직여 전류가 흐르는 것이 가능해졌다. 이 물질은 중성인 물질에 비해 - 전자를 띠는 전자의 개수가 비교적 많기 때문에 -전하를 띤다고 하여 N형 반도체 (Negative Semiconductor)라고 불리게 되었다.

참고자료

· 없음