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과학

외적 반도체는 도핑된 반도체

by ○●○●◑◐◐◑● 2020. 4. 18.

외적 반도체란?

외적 반도체는 도핑된 반도체입니다. 반도체 결정의 제조 동안 도핑 제라고 불리는 미량 원소 또는 화학물질이 결정 내로 화학적으로 통합되어, 본질적인 반도체라고 불리는 순수 반도체 결정과는 다른 전기적 특성을 부여하기 위한 목적으로 한다. 외인성 반도체에서는 주로 크리스털을 통해 전류를 전달하는 전하 캐리어를 제공하는 결정격자 내의 이러한 외래 도펀트 원자이다. 사용되는 도핑제는 두 가지 유형으로, 2가지 유형의 외인성 반도체를 생성한다. 전자 공여자 도펀트는 결정에 통합될 때, 결정격자로 이동 전도 전자를 풀어놓는 원자입니다. 전자 공여자 원자로 도핑된 외적 반도체는 결정의 전하 운반체의 대부분이 음의 전자이기 때문에 n형 반도체라고 합니다. 전자 수용자 도펀트는 격자에서 전자를 받아들이는 원자로, 전자가 양전하 입자처럼 결정을 통과할 수 있는 구멍이라고 불려야 하는 공석을 만듭니다. 전자 수용기 원자로 도핑된 외적 반도체는 결정의 전하 캐리어의 대부분이 양성 구멍이기 때문에 p형 반도체라고 합니다. 도핑은 반도체가 전시할 수 있는 매우 광범위한 전기 적 거장의 핵심이며, 외적 반도체는 다이오드, 트랜지스터, 집적 회로, 반도체 레이저, LED 및 광전지 전지와 같은 반도체 전자 장치를 만드는 데 사용됩니다. 포토리소그래피와 같은 정교한 반도체 제조 공정은 동일한 반도체 결정 웨이퍼의 다른 영역에서 다른 도펀트 원소를 이식하여 웨이퍼 표면에 반도체 장치를 생성할 수 있습니다. 예를 들어, 일반적인 유형의 트랜지스터인 n-p-n 양극성 트랜지스터는 n형 반도체의 두 영역이 있는 외적 반도체 결정으로 구성되며, 각 부품에 금속 접촉이 부착된 p형 반도체 영역으로 구분됩니다. 반도체 전도. 고체 물질은 원자에 부착되지 않고 자유롭게 움직일 수 있는 충전된 입자, 전자를 포함하는 경우에만 전류를 전도할 수 있습니다. 금속 전도체에서, 전자를 제공하는 것은 금속 원자; 일반적으로 각 금속 원자는 그 외부 궤도 전자 중 하나를 방출하여 결정 전체에 걸쳐 움직일 수 있고 전류를 전달할 수 있는 전도 전자가 됩니다. 따라서 금속의 전도 전자 의 수는 원자의 수, 매우 큰 수, 금속 좋은 도체를 만드는 동일합니다. 금속과 달리 벌크 반도체 결정을 구성하는 원자는 전도를 담당하는 전자를 제공하지 않습니다. 반도체에서 전기 전도는 결정 내의 불순물 또는 도펀트 원자에 의해 제공되는 이동 전하, 전자 또는 구멍에 기인합니다. 외적 반도체에서, 결정에 도핑 원자의 농도는 크게 전기 전도도뿐만 아니라 큰 많은 다른 전기 적 특성을 결정하는 전하 캐리어의 밀도를 결정합니다. 이것이 반도체의 다재다능함의 핵심입니다. 그들의 전도도 도 핑에 의해 크기의 많은 순서에 걸쳐 조작될 수 있습니다. 반도체 도핑. 반도체 도핑은 본질적인 반도체를 외적 반도체로 바꾸는 공정입니다. 도핑 중에 불순물 원자는 본질적인 반도체에 도입됩니다. 불순물 원자는 본질 반도체의 원자와는 다른 원소의 원자입니다. 불순물 원자는 반도체의 전자 및 구멍 농도를 변화, 본질적인 반도체에 공여자 또는 수용자 역할을 합니다. 불순물 원자는 본질적인 반도체에 미치는 영향에 따라 기증자 또는 수용자 원자로 분류됩니다. 공여체 불순물 원자는 본질적인 반도체 격자에서 대체하는 원자보다 더 많은 원자 전자를 가지고 있습니다. 기증자 불순물은 반도체의 전도 대역에 여분의 원자성 전자를 "기부"하여 본질적인 반도체에 과도한 전자를 제공합니다. 과잉 전자는 반도체의 전자 담체 농도 (n0)를증가시켜 n형으로 만듭니다. 전도 대역의 다크 서클은 전자이고 원자 대네의 라이트 서클은 구멍입니다. 전자가 대부분의 전하 담체임을 보여줍니다. 수용기 불순물 원자는 본질적인 반도체 격자에서 대체하는 원자보다 원자 전자가 적습니다. 그들은 반도체의 원자 대역에서 전자를 "받아들인다". 이는 본질적인 반도체에 과도한 구멍을 제공합니다. 과잉 구멍은 반도체의 구멍 캐리어 농도(p0)를 증가시켜 p형 반도체를 생성합니다. 반도체와 도펀트 원자는 떨어지는 주기성 테이블의 열에 의해 정의됩니다. 반도체의 칼럼 정의는 원자가 가지고 있는 원자의 원자 수와 도펀트 원자가 반도체의 기증자 또는 수락자 역할을 하는지 여부를 결정합니다. 외적 반도체는 많은 일반적인 전기 장치의 구성 요소입니다. 반도체 다이오드(한 방향으로만 전류를 허용하는 장치)는 서로 접합된 p형 및 n형 반도체로 구성됩니다. 현재 대부분의 반도체 다이오드는 도핑된 실리콘이나 게르마늄을 사용합니다. 트랜지스터(전류 스위칭을 가능하게 하는 장치)도 외적 반도체를 사용합니다. 전류를 증폭하는 양극성 접합 트랜지스터(BJT)는 트랜지스터의 한 유형입니다. 가장 일반적인 BjT는 NPN 및 PNP 유형입니다. NPN 트랜지스터는 p형 반도체를 끼운 n형 반도체의 2층으로 되어 있습니다. PNP 트랜지스터는 n형 반도체를 끼운 P형 반도체의 2층이 있습니다. 전계 효과 트랜지스터(FET)는 현재 구현되는 외적 반도체를 증폭시키는 또 다른 유형의 트랜지스터입니다. BjT와 는 달리, 그들은 단일 캐리어 유형 작업을 포함하기 때문에 그들은 단극이라고, N채널 또는 P채널 중 하나. FET는 3개의 단말 반도체인 정션 게이트 FET(JFET)와 4개의 단말 반도체인 절연 게이트 FET(IGFET)로 나뉩습니다. 외적 반도체를 구현하는 기타 장치에는 레이저, 태양 전지, 광검출기, 발광 다이오드, 사이리스터가 있습니다.

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