고체 물리학 - 반도체

반 도 체 ● 반도체란? 우리는 전기가 통한다 전기가 안통한다하는 말을 자주 쓰게 된다. 보다 정확하게 말한다면 전류 가 흐른다전류가 흐르지 않는다라고 할 수 있다. 초등학교 자연시간에 했던 한 실험을 누구나 기억 할수 있을 것이다. 그 실험장치를 그려보면 다음과 같다. ○ 스위치를 켜면 전구에 불이 들어온다. 〓 전기가 통한다. 〓 전류가 흐른다. 〓 철사는 도체(導體) ○ 스위치를 켜면 전구에 불이 안 들어온다. 〓 전기가 안통한다. 〓 전류가 흐르지 않는다. 〓 유리는 부도체(不導體) 실험A에서처럼 철사로 된 스위치는 전기가 통하기 때문에 끊어진 전선을 연결해 줄 수 있다. 그러나 실험B에서처럼 유리로 된 스위치는 전기가 통하지 않기 때문에 끊어진 전선을 연결해 줄 수 없다. 이렇게 철사처럼 전류가 흐르는 물질을 도체라고 하고, 유리처럼 전류가 흐르지 않는 물질을 부도체 라고 한다. 전기공학에서는 전기가 흐르는 정도를 전기 전도도라고 한다. 따라서 도체는 전기전도도가 아주 크고 부도체는 전기전도도가 거의 0(제로)라고 할 수 있다. 그럼 반도체는 도대체 무엇일까? 일반적으로 전기전도도가 도체와 부도체의 중간정도 되는 물질을 반도체라고 한다. 그래서 반도체를 라고 하는 것이다. 사실 순수한 반도체는 부도체나 마찬가지다. 즉, 전기가 거의 통하지 않는다. 하지만 부도체와는 달리 어떤 인공적인 조작을 가하면 도체처럼 전기가 흐르기 시작한다. 빛을 비춰준다거나 열을 가한다거나 특정불순물을 넣어주면 도체처럼 전기가 흐르는 것이다. 그러나 도체가 전기는 잘 통하지만 사람이 조절하기 어려운 반면에 반도체는 사람이 어떻게 조작하느냐에 따라 조절이 용이하다는 특징이 있다. 이처럼 도체와 부도체의 장점을 다가지고 있는 것이 바로 반도체이면 전기전도도의 조절 용이성이 바로 반도체의 무한한 가능성을 의미한다고 할 수 있다. 반도체를 한마디로 정의한다면 다음과 같다. 원래는 거의 전기가 통하지 않지만 빛이나 열,…
원래는 거…