화합물 반도체

소개글

화합물 반도체에 관한 레포트 입니다.

목차

1. 정의

2. Si 반도체와 차이점

3. 종류

4. 제조공정 및 장비

5. 응용

본문내용

1. 정의

○ 화합물 반도체의 개념
화합물을 가지고 반도체를 만든 것. 반도체란 전기저항이 도체와 절연체의 중간인 10∼100Ω㎝ 범위에 있는 물질이며, 어떤 온도 이상으로 온도가 높아질수록 저항률이 떨어지는 것이다.
여기에는 원소 주기율표 3-5족의 비소화갈륨 GaAs·인화갈륨 GaP, 2-6족의 황화카드뮴 CdS·텔루르 화 아연 ZnTe, 4-6족의 황화납 PbS, 4-4족의 탄화규소 SiC 등이 있다. 화합물반도체 결정은 전기특성과 광전변환특성에 특징이 있으며, 고속전자장치·광전자장치 등에 널리 사용되고 있다.
이종(異種) 원소가 결합한 결정은 19세기말부터 열분석과 X선에 의한 구조 해석이 물리적인 흥미 대상이 되어 1926년 H.L. 허긴스가 미국의 물리학회지 《피지컬리뷰》에서 3족과 5족 원소를 조합시키면 4족과 같은 반도체 결정이 될 것이라고 지적하였다.
실제로 반도체 성질이 있다는 사실을 알게 된 것은 독일 지멘스회사 H. 벨커가 트랜지스터 재료의 게르마늄을 대체할 목적으로 1950∼1952년에 걸쳐 철저한 연구를 하여 각종 원소를 조합시켜 만드는 화합물반도체의 실상을 증명하고 그 물리적 성질을 밝히면서부터였다.
재래의 반도체는 Si, Ge 등의 단일원소의 것이 주류를 이루고 있었으나 그밖에도 GaAs 등 화합물반도체의 한 무리가 특수용도로 사용되고 있었다. 화합물반도체는 화합물이면서도 반도체적인 특성을 가지는 물질이나 모든 화합물이 그러한 성질을 가진 것은 아니다.
원소주기표에서 II족에서 VI족까지의 원소가 화합하여, 합계 8이 되는 경우 반도체가 된다. 예를 들면 다음과 같은 것이다.
- III족+V족 : GaAs, GaP, InP
- IV족+IV족 : SiC
- II족+VI족 : ZnSe, ZnS
또 2원 화합물만이 아니라, 3원(GaAsP), 4원(InGaAsP) 화합물도 있으며 고속논리소자, Iaser diode, LED로서의 이용가치가 크게 주목을 받게 되었다.
장차 이들 화합물반도체는 Si반도체와 대항할 정도로 큰 생산규모가 될 가능성을 내포하고 있다. 화합물반도체는 그 구성원소를 서로 규칙 바르게 정렬한 반도체결정으로 만들 수 있어 Si처럼 불순물을 첨가하면 P형, N형 반도체가 되기 때문에 고집적화도 가능하다.
화합물반도체의 단결정은 Si의 인상법과 거의 동일한 요령으로 제조할 수 있으나, 2종류 이상의 원소의 혼정이기 때문에 앞으로 많은 연구를 필요로 한다. 이 단결정은 대구경화가 어렵다.

참고 자료

1. 이재진 팀장 (ETRI 회로소자기술연구소 무선통신회로팀), 무선통신용 MMIC 기술개발동향, 한국 전파 진흥협회

2. 출처 : http://www.eetimes.com/ : 2002년 11월 04일

3. Rolf E. Hummel (이상렬 역), 전자물성, 영한출판사