[전기전자] 반도체에 대한 고찰

목차

1. 반도체란 무엇인가
2. 반도체의 종류
(1) 진성 반도체
(2) 외인성(불순물) 반도체
3. 반도체의 전기전도
(1) 전기장에 의한 전도
(2) 밀도 기울기에 의한 확산
(3)저항률의 온도 특성
4. 반도체의 광전 효과
(1) 광도전 효과
(2) 광기전 효과
(3) 루미네센스
5. 열전 효과
(1) 제베크 효과
(2) 펠티에 효과
(3) 톰슨 효과
6. 반도체의 재료
(1) 게르마늄과 실리콘
(2) 합금 반도체

본문내용

우리는 구리나 알루미늄과 같이 전류가 흐르는 물질을 도체(주로 금속)라고 하고, 고무나 유리처럼 전류가 흐르지 않는 물질을 부도체(주로 금속 산화물, 돌, 유리등)라고 한다. 전기공학에서는 전기가 흐르는 정도를 "전기 전도도"라고 한다. 따라서 도체는 전기전도도가 아주 크고 부도체는 전기전도도가 거의 0 이라고 할 수 있다.
하지만 반도체는 사람의 의도에 의해 도체도 될 수 있고, 부도체도 될 수 있는 성질을 가진 것을 말한다. 순수한 반도체는 부도체나 마찬가지로 전기가 거의 통하지 않는다. 하지만 부도체와는 달리 어떤 인공적인 조작을 가하면 도체처럼 전기가 흐르기 시작한다. 빛을 비춰준다거나 열을 가한다거나 특정불순물을 넣어주면 도체처럼 전기가 흐르는 것이다. 그러나 도체가 전기는 잘 통하지만 사람이 조절하기 어려운 반면에 반도체는 사람이 어떻게 조작하느냐에 따라 조절이 용이하다는 특징이 있다.
반도체는 통신, 데이터 프로세싱, 제어 및 소비성 전자기구를 포함한 대다수의 전자 산업용 핵심 부품을 생산하는데 사용된다. 반도성 재료의 주요 두 부류는 진성 및 외인성 반도체인데, 이중 후자가 기술적인 측면에서 더욱 중요하다. 그 이유는 외인성 반도체의 경우 도펀트(dopant)를 첨가함으로서 전기전도도를 조절할 수 있으나, 진성 반도체로는 조절이 불가능하거나 미세한 조절이 어렵기 때문이다.

참고 자료

(1) 전자재료물성학 / 저자 : David Jiles (이주신, 권해웅, 신무환, 이병우 공역)
7장 반도체의 전자물성(p131), 11장 반도체 재료(p231)
(2) http://chshin5.netian.com/sciensense/sin300-1.htm
(3) http://e450.racer.or.kr/solar/solarcell/prin_02.htm
(4) http://www.kyongnam-el.hs.kr/open/19/detail1-4-7.htm