[재료공학]반도체와 solar cell, LED 레포트

1.n 형 반도체 (n-type Semiconductor)

n형 반도체는 반도체 물질에 불순물을 첨가하여 전자의 농도를 증가시키는 방식으로 만들어진다. n형 반도체에서 `n`은 negative를 의미하며, 이는 전자의 주요 이동 전하 캐리어가 전자라는 것을 암시한다. 일반적으로 실리콘(Si) 같은 기본 반도체 물질에 5가 원소, 예를 들어 인(P), 비소(As), 또는 안티모니(Sb) 같은 원소를 첨가하여 제작된다. 이러한 5가 원소는 원자 주기율표에서 네온(Ne)보다 아래에 위치해 있어 전자를 하나 더 가지고 있으며, 이 여분의 전자가 반도체 내에서 자유롭게 이동할 수 있는 전자 흐름을 형성한다. n형 반도체의 형성 과정은 전자 밀도를 증가시키는 인트르드러션 즉, 불순물 도핑에 의해 이루어진다. 도핑의 원리는 결합이 완전한 실리콘 결정 구조 내에 5가 원소를 도입함으로써 발생하는데, 도핑된 원소는 원래 실리콘의 결합 구조에서 하나의 전자를 방출하여 다른 전자와 결합하지 않고 자유롭게 이동할 수 있는 상태가 된다. 이로 인해 전자의 농도가 증가하고, 결국 이들이 전하 이동의 주요 캐리어 역할을 하게 된다. 이러한 과정을 통해 n형 반도체는 높은 전도성을 가지며, 그 결과…