1. 반도체의 특성

에너지 밴드

원자는 핵과 핵 주위를 도는 전자로 구성된다.
전자는 핵을 둘러싼 원자 공간의 어떤 거리에서도 핵을 공전 할 수 없지만,매우 특정한 궤도만이 허용되며,특정한 이산 수준에서만 존재한다. 이러한 에너지를 에너지 수준이라고합니다. 원자의 큰 숫자는 결정을 형성하기 위해 수집,고체 물질에 상호 작용,다음 에너지 레벨은 너무 밀접하게 그들이 밴드를 형성 간격되었다. 이것은 에너지 밴드입니다.
금속,반도체 및 절연체는 밴드 구조에 의해 서로 구별된다. 그들의 밴드 구조는 아래 그림에 나와 있습니다.

금속에서,전도 밴드와 원자가 밴드는 서로 매우 가까이 와서 심지어 겹칠 수 있습니다,페르미 에너지와. 즉,금속에는 항상 자유롭게 움직일 수있는 전자가 있으므로 항상 전류를 전달할 수 있습니다. 이러한 전자는 자유 전자로 알려져 있습니다. 이 자유 전자는 금속을 통해 흐르는 전류에 대한 책임이 있습니다.

반도체와 절연체에서,밸런스밴드와 전도밴드가 금지된 에너지 갭에 의해 분리된다. 전도 밴드에 도착하기 위해,전자는 밴드 갭을 뛰어 충분한 에너지를 얻을 수있다. 이 작업이 완료되면 수행 할 수 있습니다.

상온에서 반도체에서는 밴드 갭이 작고,반도체 전도도가 제한적이므로 전자가 갭을 상당히 쉽게 뛰어 넘고 전도 대역에서 전이를 할 수있는 충분한 열에너지가 있습니다. 저온에서는 전도 대역을 차지하기에 충분한 에너지를 가지고 있지 않으므로 전하 이동이 불가능합니다. 절대 영도에서 반도체는 완벽한 절연체이며,실온에서 전도 대역의 전자 밀도는 금속만큼 높지 않으므로 금속만큼 전류를 전도하지 못합니다. 반도체의 전기 전도도는 금속만큼 높지는 않지만 전기 절연체만큼 좋지 않습니다. 즉,재료의이 유형은 반도체라고 이유-반 도체를 의미한다.

절연체의 밴드 갭은 매우 적은 전자가 갭을 뛰어 넘을 수 있도록 크다. 따라서 전류는 절연체에서 쉽게 흐르지 않습니다. 절연체와 반도체의 차이는 밴드 갭 에너지의 크기입니다. 금지한 간격이 아주 큰 절연체에서는 그 결과로 유도 밴드에 넘어서 교차하기 위하여 전자에 의해 요구된 에너지는 실제적으로 충분히 큽니다. 절연체는 전기를 쉽게 전도하지 않습니다. 그것은 절연체의 전기 전도도가 아주 빈약하다는 것을 의미합니다.

99.999999999%의 높은 순수성 단결정 실리콘은 입니다,그러나 실제로 회로를 만들 때,불순은 전기 재산을 통제하기 위하여 추가됩니다. 첨가 된 불순물에 따라 엔 타입 및 피 타입 반도체가됩니다.

5 가 인(피)또는 비소(같이)고순도 실리콘에 추가됩니다 엔 형 반도체. 이러한 불순물을 기증자라고합니다. 기증자의 에너지 준위는 전도 밴드에 가까운 위치,즉 에너지 갭이 작다. 그런 다음,이 에너지 레벨의 전자는 전도 밴드에 쉽게 흥분되어 전도도에 기여합니다.이 경우,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소,붕소 등. 에 추가 피 유형 반도체. 이를 수용체라고 합니다. 수용체의 에너지 레벨은 원자가 밴드에 가깝습니다. 여기에 전자가 없기 때문에,원자가 밴드의 전자는 여기 여기 있습니다. 그 결과,원자가 밴드에 구멍이 형성되어 전도도에 기여합니다.