컴퓨터, 휴대폰 또는 디지털 테이프 레코더와 같은 오늘날 대부분의 전자 제품은 반도체와 매우 밀접한 관련이 있습니다. 그렇다면 반도체 란 무엇입니까? 반도체 정의는 다양한 관점에서 설명 할 수 있습니다. 먼저 반도체 재료가 무엇인지 알아 봅시다. 아래의 일반적인 반도체 재료 표를 참조하십시오.

다양한 중 반도체 재료 표에 나열된 실리콘은 상용 응용 분야에서 가장 영향력이 있으며 PAM-하문. 반도체 재료를 잘 알기 위해 반도체에 대한 정의를 다음과 같이 소개합니다.

1. 전기 전도도 및 고체 특성 측면에서 반도체 정의

첫 번째 성명에서 세계에는 도체, 반도체 및 절연체의 세 가지 유형의 고체가 있습니다. 반도체 정의 전기의 경우그것상온에서 전도체와 절연체 사이에 전도성이있는 고체를 나타냅니다. 우리는 일반적으로 석탄, 인공 결정, 호박, 세라믹 등과 같은 절연체로 전도성이 좋지 않은 고체라고 부릅니다. 금,은, 구리, 철, 주석, 알루미늄 등과 같이 전도성이 더 좋은 금속을 전도체라고합니다.

이것은 질적 진술입니다. 정량 분석이 필요한 경우 전도도 보정은 옴의 법칙 U = IR에 의해 정의됩니다. U는 재료 양단의 전압, I는 재료의 전도 전류, R은 재료가 나타내는 저항입니다. R = ρl / S는 재료 모양의 영향을 제거하는 데 사용되며, ρ는 측정 할 저항률, l은 재료의 길이, S는 재료의 단면적을 나타냅니다.

도체의 대표적인 재료는 다양한 금속이며 상온 저항률은 10 ^ -8Ωm입니다.

반도체 실리콘의 저항은 10 ^ 6Ωm입니다.

절연체 종이의 저항은 10 ^ 6 ~ 10 ^ 14Ωm입니다.

위의 설명에서 절연체와 반도체의 비저항 차이는 반도체와 도체의 차이만큼 크지 않습니다. 실리콘은 또한 절연체로 간주 될 수 있습니다. 따라서 상온에서 저항률이있는 반도체를 논의하는 것은 의미가 없습니다.

2. 전도도 관점에서 반도체 정의

두 번째 주장은 더 깊은 전도도 수준에서 정의 된 반도체 정의 물리학입니다. 전도체의 저항은 온도에 따라 증가하는 반면 반도체의 저항은 온도에 따라 감소합니다. 일반적으로 캐리어는 전자와 정공입니다. 전자의 이동은 실제로 존재하며 정공의 이동은 실제로 전자의 이동을 억제하는 것과 같습니다.

격자 / 전자는 전도성 입자 (전자 등)와 상호 작용하기 때문에 저항은 전도성 입자의 이동을 방해합니다. 저항률을 결정하는 주요 요소는 전도성 입자 전자의 밀도입니다. 단일 금속의 전자 밀도는 10 ^ 23 / cm3입니다. 온도가 상승하면 전자 간의 상호 작용이 증가하여 저항률이 증가합니다. 온도가 상승하면 반도체의 전자가 결정 격자에 의해 결합 된 상태에서 전도성 자유 전자로 바뀌고 저항률이 떨어집니다.

그러나 물리학의 반도체 정의는 완전하지 않습니다.

단일 금속의 경우 저항은 온도가 증가함에 따라 증가하며 이는 선형 관계입니다. 그리고 다른 금속의 합금은 온도 변화에 따라 저항이 거의 변하지 않는 표준 저항을 얻을 수 있습니다. 절연체와 반도체의 저항은 모두 온도가 증가함에 따라 감소하지만 선형 관계는 아닙니다. 도핑되지 않은 반도체 (진성 반도체)를 나타냅니다.

반도체와 절연체가 실제로 결합되어 있음을 알 수 있으며, 반도체 재료의 실제 사용은이 특성을 특성화하지 않습니다.

3. E를 통해 반도체 설명nergy B과 Theory

아래의 추가 분석 및 반도체 정의 물리학은 전도대 측면에서 나옵니다.

3.1 반도체 에너지 대역

도체의 원자가 전자는 에너지 대역으로 가득 차 있지 않은 반면 반도체와 절연체의 원자가 전자는 에너지 대역을 완전히 차지합니다. 에너지 대역이 완전히 채워져 있기 때문에 전기를 전도하려면 이전 에너지 대역으로 전환해야합니다.이러한 반도체를 진성 반도체라고합니다. 티중간은 밴드 갭이고 해당 에너지를 밴드 갭 폭이라고합니다. 그러나 밴드 갭 폭이 더 작 으면 전자는 여전히 밴드 갭 / 금지 된 갭을 통과 할 수 있습니다.자유롭게 움직일 수 있고 전도성을 가질 수있는 실내 온도 / 전압의 작용하에. 따라서 밴드 갭이 약 2eV 인 물질을 반도체라고합니다. 실제로 3 세대 반도체 (와이드 밴드 갭 반도체)가 도입되면서 밴드 갭이 6.2eV 인 해당 AlN이 반도체로 간주됩니다.

사실 반도체와 절연체 사이에는 본질적인 차이가 없습니다. 도체의 반대편에는 부도체가 있습니다. 부도체는 도체를 판단하는 데 사용할 수있는 온도, 압력, 전압, 자기장 등 다양한 상황을 나타냅니다. 밴드 갭이있는 한 절연체입니다. 그러나 특정 외부 조건에서 절연체를 도체로 변환 할 수 있습니다. 이 조건이 가능하고 전자 및 전기 산업에서 사용할 수있는 경우 이러한 유형의 절연체는 반도체입니다.

반 절연체는 반도체와 같은 의미입니다. 문자 그대로의 번역은 도체로 변환 할 수있는 유사 절연체 여야합니다. 고순도 실리콘 카바이드의 저항은 매우 낮지 만 일부 입자를 주입하면 국부적 인 전도도를 변경할 수 있습니다. (참고 : 미숙 한 이해.)

3.2 에너지 밴드의 적용

응용 분야에서는 한 재료의 에너지 대역 만 사용하지 않고 다른 재료를 결합하거나 도핑하여 필요한 에너지 대역 구조를 형성합니다. 예를 들어, P 형 반도체와 N 형 반도체로 구성된 PN 접합; P 형 반도체 + N 형 반도체 + 도체 + 절연체로 구성된 MOSFET.

가장 적합한반도체 고화질 전도대밴드 갭 / 금지 된 갭이있는 물질입니다. 반도체 재료는 밴드 갭을 사용하여 생산 및 수명에 사용할 수있는 재료입니다. 모든 밴드 갭을 사용할 수있는 것은 아니며, 사용할 수 있다고하더라도 밴드 갭이있는 반도체 재료 만이 시판되는 재료보다 더 많은 장점이 있습니다. 재료를 사용할 수 있습니다.

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