Page 170 - 2020학년도 MDP과제발표회 자료집 (통신과) (3)

다). 반도체에 전류가 잘 흐르게 하기 위해서는 전도띠나 원자가 띠에 전하를 실어 나를
수 있는 전하운반자들이 필요하다 전하운반자들은 순수한 반도체에 불순물을 첨가하여 .
만들 수 있다 원자가 전자가 개인 규소. 4 (Si) 에 원자가 전자가 개인 인 5 (P) 이나 비소
(As) 를 첨가하면 규소가 불순물과 개의 공유결합을 한 후에도 개의 전자가 남는다 이 4 1 .

전자는 열에너지에 의해 전도띠에 올라가 전하를 이동시키는 전하운반자가 된다 이와 같.
이 전자의 개수를 증가시켜 만든 반도체를 N 형 반도체라 한다 규소에 원자가 전자가 . 3
개인 붕소(B) 와 알루미늄(Al) 을 넣으면 규소는 개의 공유결합을 한 후 번째는 전자가 3 4
하나 없는 양공을 만들어낸다 이 양공은 원자가 띠에서 전하를 움직이는 전하운반자의 .
역할을 한다.

라). 위 그림은 순수한 반도체, N 형 반도체와 형 반도체를 나타낸다 바닥상태에 있지 P .
않을 때에는 그 림 1(a) 와 같이 순수한 반도체에서도 전자가 열에너지를 받아 원자가 띠
에서 전도띠로 옮겨가면서 원자가 띠에 양공을 남긴다. Eg 는 띠 틈이다 그림 . 1(b) 의 N
형 반도체는 전도띠에 전자가 많고 그림 1(c) 의 형 반도체는 원자가 띠에 양공이 많다P .
그림에서 EF 는 페르미에너지를 나타낸다 페르미에너지는 바닥상태에서 전자가 가질 수 .

있는 최대 에너지이다 들뜬 상태에서는 전자가 그 에너지를 가질 확률이 . 1/2 이 되는 에
너지로 나타내기도 한다.
전도띠의 전자밀도와 원자가 띠의 양공밀도에 따라 페르미에너지가 변한다 전자밀도와 .
양공밀도가 같을 때 페르미에너지는 전도띠와 원자가 띠 중간에 있다 전자의 밀도가 더 , .

커지면 페르미에너지는 전도띠 가까이로 움직이고 양공의 밀도가 더 크면 페르미에너지,
는 원자가 띠 가까이로 움직인다 즉 전자의 수가 많아지면 전자가 채울 수 있는 최대에.
너지가 커지기 때문에 페르미 에너지가 더 증가하고 양공의 수가 많아지면 비슷한 이유로
페르미 에너지가 감소한다 평형 상태에서의 . PN 접합, (a) P 형 반도체와 N 형 반도체가
접합하였을 때 결핍영역이 생긴다, . (b) 전자의 전위는 형에서 P N 형으로 갈수록 커진다.
(c) 전자의 에너지는 형에서 크고 형에서 작아 형에서 형으로 휜 모양을 나타낸다P N P N .

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