2011. 10. 3. 00:08
전자공학과가 배우는 것들/전자회로
전자회로 1강 수업에서는 Semiconductor(반도체)의 원리에 대해서 알아보는 시간을 갖는다. 특히 반도체 중에서 Charge carriers(hole,electron), Doping, Transport of Carriers(drift & diffusion)에 대해서 알아보는 시간을 가질 것이다.
1. Charge carriers에 대해서 먼저 알아보자.
Charge carriers 그냥 영어 그대로 해석하면 "전하를 운반하는 놈" 이런 뜻이다. 밑의 그림을 봅시다.
위 그림에서 2번그림을 보도록하자. P(인)옆에 "e-"가 보이는가? 저것이 electron이다.
그리고 3번그림에서 B(붕소) 바로 밑에 동그라미 구멍이 보이는가? 저것이 hole이다.
electron은 말그대로 전자의 성질을 띈다. 그리고 hole은 전공이라고 불리며 proton(양성자)의 성질을 띈다. 그냥 편하게 electron을 -입자, hole을 +입자라고 보아도 무방하다.
2. Doping은 무엇인가?
1번 그림은 Intrinsic Semiconducto이다. intrinsic은 본질적인, 진성의란 의미이다. 쉽게말해서 순수한 반도체라고 보면 된다. 순수한 반도체는 Si로만 물질이 이루어져 있으며 앞서 말한 electron이나 hole을 갖지 않는다. 이들은 Crystal(크리스탈)구조를 가진다.
이제 Doping이 뭔지 생각해볼 때가 되었다. Doping이란 불순물을 첨가하여 반도체의 성질을 바꾸는 작업이다. 미리말하면 P를 첨가하면 N-type, B를 첨가하면 P-type 반도체가 만들어진다.
1) N-type 반도체
N에서 일단 Negative란 느낌이 풍기지 않는가?? 그 냄새가 났다면 제대로 맡으신 것이다. N-type은 순수 반도체에 P를 첨가한 것이다. P는 5족에 해당하는 원소이다.Si는 4족이다. Si하나를 P로 바꾸면 e-가 하나 생기게 된다. 그림은 이렇다.
2) P-type 반도체
마찬가지로 P에서 이제 Positive인걸 알아 챘을 것이다. 눈치 빠른 사람은 알겠지만, hole(양성자) 하나를 만들기위해 3족 원소 B를 넣는다. 그러면 양성자하나가 생기게 된다. 그림은 아래와 같다.
내용을 많이 다룬것 같다.. Transport of carriers는 다음 글에서 다루도록 하겠다.
내용을 많이 다룬것 같다.. Transport of carriers는 다음 글에서 다루도록 하겠다.
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