반도체란?

반도체(Semiconductor)는 일반적으로 '도체'와 '부도체(절연체)'의 중간 정도의 물질임.

 

그러면 반도체도 정도의 차이지 도체로 볼 수 있다고 생각할 수 있지만 물체의 특성보다는 재질의 특성으로 구분함.

절연성 물질인 14족 원소인 저마늄이나 실리콘에 13족이나 15족을 도핑하여 14족 원소와 결합하게 해서 도전율(Conductivity)을 높여 *비저항(전기를 통하지 못하게 하는 정도) 낮춤으로써 전류가 흐를 수 있게 함.

즉 도핑을 통해 절연체인 순수 실리콘을 전기가 통할 수 있는 물질로 만들어 주는 것.

그리고 도핑량에 따라 도전율을 조절할 수 있음.

절연 재질 보다 낮고 도전 재질 보다 높은 비저항값을 갖도록 한 것을 반도체라고 하고 도전성 물체로 사용하기도 하고 절연성 물체로 사용하기도 함.

 

그리고 14족 원소는 공유결합을 하려고 하는 성질이 있기 때문에 어떤 물질을 도핑하느냐에 따라 반도체 종류가 달라짐.

 -. 13족 원소 도핑

    : 14족 원소의 최외곽 전자를 13족 원소와 공유 결합하게 되면서 전자가 부족해지고 정공이 carrier가 됨. p형 반도체.

 -. 15족 원소 도핑

    : 15족 원소의 최외곽 전자에 의해 잉여 전자가 생기고 전자가 carrier가 됨. n형 반도체.

 

n형 반도체 / p형 반도체

 

* 비저항(Resitivity)

 : 물질이 전류의 흐름에 얼마나 세게 맞서는지를 측정한 물리량, 저항률이라고도 함

 : 도전율의 역수.

 : 저항률이 낮다는 것은 물질이 전하의 움직임을 덜 방해한다는 것이고, 단위는 옴미터.

 : 전기 저항(도체에서 전류의 흐름을 방해하는 정도, 옴)과 다르게 같은 물질이라면 물질의 크기와 상관 없이 같은 값을 가짐. (크기 변수가 아닌 세기 변수)

 

참고)

https://news.skhynix.co.kr/post/semiconductor-definition

[반도체 특강] 반도체의 정의

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B9%84%EC%A0%80%ED%95%AD

비저항 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=20582409&memberNo=41553262 

비메모리? 메모리? 반도체 한방에 정리