반도체의 원리 및 응용

반도체의 원리 및 응용
생활속의 신소재
반 도 체 (Semiconductor)란

“ 원래는 거의 전기가 통하지 않지만 빛이나 열, 또는 특정 불순물을
가해 주면 전기가 통하고 또한 조절도 할 수 있는 물질

마법의돌, 전자 산업의 꽃, 산업의 쌀, 20세기 최대의 발명품.

발전
1946 진공관 에니악 컴퓨터 발명--- 1948년 트랜지스터 발명 --- 1958년
반도체IC(집적회로)발명--- 1970년대 LSI -- 1980년대 VLSI --1990년대
중반 ULSI --2000년대 GSI 시대
전기 전도성의 차이 : 자유롭게 돌아다니는 전자의 양에 의해 결정됨
자유전자의 탄생 : 구속전자가 에너지를 받아 일정 이상의 에너지 상태가 되면 자유전자가 된다.
전기 전도성에 따라 도체, 부도체, 반도체 구분
반도체의 특징
쇠붙이는 가열하면 저항이 커지지만 반도체는 반대로 작 아 진다.

반도체에 섞여 있는 불순물의 양에 따라 저항을 매우 커지게도 할 수 있다.

3) 교류전기를 직류전기로 바꾸는 정류작용을 할 수도 있다.

반도체가 빛을 받으면 저항이 작아지거나 전기를 일으키는데 이를 광전효과라 한다.

5) 어떤 반도체는 전류를 흘리면 빛을 내기도 한다.
고체의 에너지 준위와 전기전도
원자들이 결합하여 분자를 구성하면 에너지 준위가 형성된다

부피가 1cm3인 물질의 저항 예
부도체 : 수백만 W 도체 : 0.000001 W 반도체 : 300 W

전도대-가전자가 원자 핵의 구속으로부터 해방되어 전도에 기여할 수 있는 자유전자가 되는 데 필요한 에너지 준위

금지대-가전자가 전도성을 갖기 위하여 필요한 에너지

금지대의 폭은 eV의 단위로 표시
반도체 : 1eV 2.5eV
반도체의 종류
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