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반도체 및 MEMS 기술 |
| 요약 |
반도체 및 MEMS 기술
Ⅰ.반도체
1.반도체의 정의
반도체는 전기가 통하는 도체와 전기가 통하지 않는 부도체의 중간 물질로, 제작자의 의도에 의해 도체도 될 수 있고 부도체도 될 수 있는 성질을 가진 것이 있는데 이것을 반도체라고 부른다.전기를 통해 주거나 빛을 비춰 주거나 다른 물질을 섞어 주는 등 어떤 특정한 조건에서 전기가 통하는 물질을 말한다.
2. 반도체의 구성
반도체 물질에서 전기를 나르는 물질에는 자유전자와 홀(Hole:정공, 즉 전자가 빠진 자리)이 있다. 이때 도핑(Doping: 불순물 주입)에 의해 전도도를 조절할 수 있다.
2.1 진성 반도체(Intrinsic Semiconductor)
도체와 부도체의 중간 정도의 전기 전도성을 가지며, 주기율표 4족의, 게르마늄, 규소 등 고 순도(99.9%)의 물질이다. 상온에서는 전기 전도도가 작지만, 빛을 쬐거나 온도가 높아지면 원자로부터 전자가 떨어져 나와 전기 전도도가 증가하여 전기 저항은 작아진다.
2.2 불순물 반도체(Extrinsic Semiconductor)
고유 반도체에 다른 원소를 미량 첨가하면, 전기전도성이 증가하고 고유의 전기적 특성을 나타낸다.
2.2.1 N형 반도체
4가인 게르마늄(Ge)이나 실리콘(Si)의 결정에 극소량의 5가인 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb)을 소량 첨가하면, 비소는 전자를 5개 갖고 있으나, 실리콘은 4개이므로 비소의 원자 1개는 자유전자가 되어, 결정 내에서 쉽게 움직인다. 이와 같이 자유전자가 여분으로 존재하는 Negative의 전자가 Carrier가 되므로 N형 반도체라 부른다.
2.2.2 P형 반도체
P형 반도체란 4족 원소인 규소, 게르마늄 결정에 실리콘이나, 게르마늄에 인듐(In), 알루미늄(Al) 등의 3가 원자를 소량 첨가하면, 인듐은 전자가 3개로 부족하기 때문에 정공(Hole)이 생기게 된다. 이렇게 되면 전기전도성이 커져서 양(+)의 전하 운반체를 가진다.
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