Intrinsic Semiconductor, Extrinsic Semiconductor, p-type Semiconductor, n-type Semiconductor, Compensated Semiconductor   진성 반도체, 불순물 반도체, p형 반도체, n형 반도체, 보상 반도체

(2017-02-22)
1. 진성 반도체 (Intrinsic Semiconductor)

  ㅇ 진성 반도체 (intrinsic, 진성)
     - 불순물 원자결정 결함을 포함하지 않는 순수한 반도체 
        . 아주 세밀하게 정제되어 불순물을 거의 포함하지 않는 반도체실리콘 순도 참조
           .. 결정결함 없이 다이아몬드결정구조로써 이상적으로 결합됨

     - 원자가가 4가인 원소 : Si(14), Ge(32)
        . SiGe 보다 산화막 형성 용이, 밴드갭 에너지 높음, 열 안정성 등으로 더 많이 쓰임
           ..  밴드갭 에너지 비교 : Si  1.12, Ge  0.67 [eV]

  ㅇ 진성 반도체 특성
     - 진성 캐리어 농도(intrinsic carrier concentration) : ni
        . 전도대 전자 농도 = 가전자대 정공 농도  즉, ni = pi
           .. 열 에너지에 의해 전자 정공 쌍(EHP)으로 만 생성됨

     - 진성 페르미 준위(intrinsic Fermi Level) : EFi
        . 진성 반도체 밴드갭의 중간 근처에 위치
           .. 전도대 전자가전자대 정공유효질량 比에 따라 밴드갭 정 중간에서
              약간 벗어남
              


2. 불순물 반도체 (Extrinsic Semiconductor)

  ㅇ 불순물 반도체 (extrinsic, 외인성)
     - 불순물을 포함
        . 어느 한 종류의 반송자가 다른 종류에 비해 많아지게하여 전기 전도도 조절 가능

  ㅇ 불순물 반도체 종류 

     - n형 반도체 : 전자가 많음
        . 도너(원자가가 5가인 원자) 가 전자를 내어줌
           .. 5가 원소 불순물 : P(15), As(33), Sb(51)

     - p형 반도체 : 정공이 많음
        . 억셉터(원자가가 3가인 원자)가 정공을 내어줌
           .. 3가 원소 불순물 : B(5), Al(13), In(49)

        

  ㅇ 불순물 반도체 특성 : 전기 전도도 조절
     - 불순물
        . 불순물 종류 및 주입 량에 따라 전기 전도도의 조절이 가능
     - 온도
        . 상온에서 거의 대부분의 도너 원자자유전자를 내놓음
           .. 상온에서 도핑된 불순물 농도는 열생성된 전하 캐리어 농도 보다 훨씬 높음


3. 보상 반도체 (compensated, 보상) 

  ㅇ 불순물 반도체 이긴 하나, 단일 유형 도핑(p형 또는 n형)이 아닌, 두 유형 모두를
     동시에 도핑함으로써, 도너, 억셉터 불순물 원자들이 둘다 존재하는 반도체

  ㅇ 구분
     - n형 보상  : Nd - Na > 0
     - p형 보상  : Nd - Na < 0
     - 완전 보상 : Nd - Na = 0  (진성 반도체 특성을 보임)


[반도체 기초] 1. 반도체 2. 진성/불순물/보상 반도체 3. 전자 4. 정공 5. 유효 질량 6. 질량 작용 법칙 7. 도너,억셉터 8. 항복전압
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