반도체 재료에는 세 가지 기본 유형이 있습니다. 진성 반도체, 불순물 반도체라고도 하는 외인성 반도체.두 가지 유형의 반도체 재료는 다음과 같이 공급할 수 있습니다.팜샤먼.
1. 고유반도체란?
고유 반도체는 불순물 및 격자 결함이 전혀 없는 순수한 반도체를 말하며, 일반적으로 이러한 반도체는 주로 물질의 고유 여기(intrinsic excitation)에 의해 전기 전도도가 결정됩니다. 내부 전자 및 정공 농도는 동일합니다. 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) 및 갈륨 비소(GaAs)는 대표적인 진성 반도체 재료입니다. 우리는 성장할 수 있습니다고유 SiC 에피층탄화규소 기판에.
2. 외인성 반도체란?
진성 반도체의 불순물로 특정 미량 원소를 도핑하면 반도체의 전도도가 크게 바뀔 수 있습니다. 혼입되는 불순물은 주로 3가 또는 5가 원소이다. 불순물이 도핑된 고유 반도체를 외인성 반도체라고 합니다. 외인성 반도체의 제조에 있어서, 진성 반도체는 일반적으로 100만분의 1 정도의 비율로 도핑된다.
진성 반도체는 전기 전도성이 약하고 열 안정성이 좋지 않아 반도체 소자 제조에 직접 사용하기에는 적합하지 않습니다. 대부분의 반도체 장치는 일정량의 특정 불순물을 포함하는 반도체로 만들어집니다. 불순물을 도핑하는 특성에 따라 불순물 반도체는 N형 반도체와 P형 반도체로 나뉩니다.
2.1 N형 반도체
고유 반도체 실리콘(또는 게르마늄)에는 인과 같은 소량의 5가 원소가 도핑되어 있으며 인 원자는 실리콘 결정에서 소량의 실리콘 원자를 대체하여 격자의 특정 위치를 차지합니다. 그림에서 인 원자의 최외각층에는 5개의 원자가 전자가 있음을 알 수 있습니다. 그 중 4개의 원자가 전자는 인접한 4개의 규소 원자와 각각 공유 결합 구조를 형성하고 여분의 원자가 전자는 공유 결합 외부에 있으며 인과 약하게만 결합되어 있다. 따라서 상온에서 분리에 필요한 에너지를 얻을 수 있고 격자 사이에서 자유로운 자유 전자가 될 수 있습니다. 전자를 잃은 인 원자는 움직이지 않는 양이온이 됩니다. 인 원자는 도너 불순물로도 알려진 하나의 전자를 방출할 수 있기 때문에 도너 원자라고 합니다.
진성 반도체에서 도핑된 각 인 원자에 대해 하나의 자유 전자가 생성될 수 있지만 고유 여기에 의해 생성된 정공의 수는 변하지 않습니다. 이와 같이 인이 도핑된 반도체에서 자유전자의 수가 정공의 수를 훨씬 초과하여 다수캐리어(다수캐리어)가 되고 홀이 소수캐리어(소수캐리어)가 된다. 분명히 전자는 주로 전도에 관여하므로 이러한 종류의 반도체를 전자형 반도체 또는 줄여서 N형 반도체라고 합니다. 우리의4H N형 SiC 기판예를 들어.
2.2 P형 반도체
진성 반도체 실리콘(또는 게르마늄)에서 붕소와 같은 미량의 3가 원소가 도핑되면 붕소 원자가 결정의 소량의 실리콘 원자를 대체하여 격자의 특정 위치를 차지합니다. 그림에서 붕소 원자의 3개의 원자가 전자는 각각 인접한 3개의 규소 원자에 있는 3개의 원자가 전자와 완전한 공유 결합을 형성하는 반면, 인접한 다른 규소 원자의 공유 결합에는 1개의 전자와 1개의 정공이 없음을 알 수 있습니다. . 이 구멍이 근처 규소 원자의 원자가 전자로 채워진 후 3가 붕소 원자는 전자 1개를 얻고 음이온이 됩니다. 동시에 인접한 공유 결합에 구멍이 나타납니다. 붕소 원자는 전자를 받아들이는 역할을 하기 때문에 억셉터 원자라고 하며 억셉터 불순물이라고도 합니다.
진성 반도체에 도핑된 모든 붕소 원자에 대해 하나의 홀이 제공될 수 있습니다. 특정 수의 붕소 원자가 도핑되면 반도체의 정공 수가 본질적으로 여기된 전자의 수보다 훨씬 많아져서 다수 캐리어가 되고 전자가 소수 캐리어가 될 수 있습니다. 분명히 전도에 참여하는 것은 주로 정공이므로 이 반도체를 정공형 반도체 또는 줄여서 P형 반도체라고 합니다. PAM-XIAMEN의 더 많은 p형 반도체는 다음을 참조하십시오.LED용 사파이어에서 GaN 에피택셜 성장.
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