[공학]초전도체와반도체

소개글

초전도체와 반도체에 관한 간단한 정리입니다..

별로 어렵지 않지만 레포트이므로 간단하게 정리하였습니다

목차

<반도체의 정의>
<반도체의 응용분야>
<반도체의 특징과 원리>
<초전도체의 정의>
<초전도체의 응용분야>
<초전도체의 발견>
<옴의법칙>

본문내용

<반도체의 정의>
상온에서 전기를 전도하는 성질이 양도체와 절연체의 중간 정도 되는 물질을 통틀어서 반도체라고 한다. 즉 전기 전도도가 도체와 절연체의 중간 정도의 성격을 가지는 고체물로써 화학적 처리에 의해 인위적으로 전류를 흐르게 하거나 차단하는 역할을 한다.

<반도체의 응용분야>
다이오드. 트랜지스터. 집적회로등의 다양한 전자회로 소자를 만드는데 사용된다.

<반도체의 특징과 원리>

물질 속을 전류가 흐르게 되는 것은 전기를 지니며 동시에 움직이기 쉬운 상태에 있는 미립자가 그 물질 속에 있기 때문이라고 생각된다. 이 전기를 지니고 전류를 형성하는 미립자를 전하반송자(운반체) 또는 캐리어(carrier)라고 한다. 물질 속에서 캐리어가 발생되는 것은 물질의 종류나 상태에 따라 각양각색이며 염화나트륨 NaCl과 같은 경우에는 높은 온도에서 이것이 녹아 나트륨이온 Na+과 염소이온 Cl-으로 분해하며, 이들이 캐리어로 되어 외부 전기장에 의하여 이동하는 결과 전류가 생긴다. 이것을 ‘이온 전도(電導)’라고 한다. 그러나 이 경우 낮은 온도, 예컨대 상온에서는 이와 같은 이온의 발생이 없어 염화나트륨의 결정은 절연체로 된다.

또 도체인 금속의 경우는 구리의 예를 보면, 캐리어는 구리 원자 외각에서 이탈하여 구리 결정체 속을 자유롭게 이동할 수 있는 전자(電子)들이다. 반도체의 경우도 결정 속을 이동하는데 이와 같은 전자가 캐리어가 된다. 이것을 전자전도(電子傳導)라고 한다. 전자전도는 반도체의 전기전도의 한 특징이다. 반도체 또는 금속에 전류를 통하고 이것에 수직된 방향으로 정자기장(靜磁氣場)을 인가하면 전류방향과 자기장방향 양쪽에 대하여 수직 방향으로 이들의 크기에 대략 비례하는 기전력(起電力)이 발생된다. 이것을 홀(Hall)효과라고 한다. 이 기전력의 크기는 반도체의 경우가 가장 크며 금속의 경우가 그 다음이고 절연체의 경우는 매우작다. 이 기전력이 생기는 방향에 따라 전류를 이루는 주된 캐리어가 지니고 있는 전하(電荷)가 양 ·음인가를 분간할 수 있다. 대부분의 금속의 경우에는 이들 캐리어들이 음(陰)의 전기(음전하)를 지니는 입자 즉 전자임이 알려져 있다.

그러나 반도체의 경우는 그 물질에 따라 양 또는 음의 전기를 지니는 전자가 전류를 이루는 캐리어가 된다고 생각되는 경우가 생긴다. 이때 양의 전기를 지니는 전자로 볼 수 있는 캐리어를 특히 정공이라고 한다. 금속의 경우와 같이 전류 캐리어가 주로 전자인 경우를 n형 반도체, 전류 캐리어가 주로 정공일 경우를 p형 반도체라고 한다. 이와 같이 전자와 정공 두 가지의 캐리어가 존재할 수 있는 것도 반도체 특징의 하나이다.

참고 자료

대학물리학실험
회로이론
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