반도체 물리와 소자 정리법: 밴드 갭과 전기 전도성 이해
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- 이번 강의는 간단한 1장을 다루었어요.
- 중요한 내용 위주로 설명했고 나머지는 공부해야 해요.
- 전자재료는 전기적 성질에 따라 인슐레이터, 컨덕터, 애매한 것들로 나뉘어요.
- 저항 값이 크면 전기 통하기 어렵고, 작으면 잘 통해요.
- 금속은 저항이 작고, 인슐레이터는 크죠.
- 반도체는 밴드 갭이 있고, 특징은 갭의 크기예요.
- 밴드 갭이 크면 UV 빛으로 극복 가능해요.
- 실리콘은 밴드 갭이 1.1 eV이고, 파장으로 약 1100nm 정도예요.
- 실리콘은 주기율표 4족 원소로, 원자 4개를 갖고 있어요.
- 실리콘은 결정 상태에 따라 단결정, 폴리크리스탈, 비정질로 나뉘어요.
- 단결정 실리콘은 매우 중요하고, 결정 구조는 다이아몬드 구조와 비슷해요.
- 실리콘의 결정 구조는 fcc와 다이아몬드 구조와 연관돼 있어요.
- 실리콘은 원자 4개가 정사면체 형태로 배치돼 있어요.
- 구조를 이해하면 반도체 제작 원리도 알 수 있어요.
- 실리콘은 자연스럽게 산화막(SiO2)이 형성돼서 절연체 역할도 해요.
- 실리콘 웨이퍼는 매우 깨끗하고 결정이 잘 정렬돼 있어요.
- 도핑으로 전기적 성질을 조절할 수 있어요.
- 인피니트 도핑으로 n형, 홀 도핑으로 p형 반도체를 만들어요.
- 반도체는 밴드 갭과 도핑에 따라 다양한 전기적 특성을 갖죠.
- 마지막으로, 1cm3 안에는 약 6×10^23개의 원자가 있어요.
- 이 수치는 아보가드로 수와 비슷하고, 중요한 참고값이에요.