진성반도체

소개글

진성반도체에 대하여

목차

진성 반도체
에너지 띠 간격과 캐리어 농도
진성 반도체의 Fermi 에너지

본문내용

진성 반도체
불순물이 주입되지 않은 상태의 순수한 반도체를 진성 반도체(intrinsic semiconductor)라고 한다. 진성반도체에서는 하나의 전자가 생길 때마다 하나의 빈자리가 생기므로 전자와 홀의 개수는 항상 같으며, 이와 같은 반도체의 전자와 홀 농도를 각각 와 로 표시하면
이다.
진성반도체의 전자 농도는 위 식을 이용하여, 즉 전자와 홀의 농도가같다는 관계를 이용하여 식을 곱하여 얻을 수 있으며

가 된다.
따라서 어떤 진성반도체에서 캐리어의 농도가 많으냐 적으냐 하는 것은 에너지 띠 간격이 어느 정도냐에 의해 정해진다. 예를 들어 Si에서의 는 1.12ev이고, GaAs의 값은 1.42ev이므로 Si쪽의 캐리어가 GaAs보다 훨씬 더 많을 것이라는 것은 쉽게 생각할 수 있다

에너지 띠 간격과 캐리어 농도
고체의 원자 밀도가 대략 의 값을 갖는다는 것을 고려하면 사실 표에서 보듯이 진성반도체에서의 캐리어 밀도는 매우 작은 값이기는 하다. 거의 부도체라고 부를만하다. 그러나 이 둘만 비교 대상으로 놓고 볼 때 GaAs에서는 의 크기가 Si에서의 값보다 1/
10,000 정도로 매우 작기 때문에 Si이 보통 반도체라고 불리우는 것과는 달리 GaAs는 보통 반절연체(semi-insulator)라고 부른다. 이와 같은 성질은 나중에 설명하겠지만 MESFET의 기판물질로 매우 유용하게 쓰이는 이유가 된다.

참고 자료

전자신문 08.3.5