[A＋자료] 반도체 물성과 소자 8장~9장 정리A＋최고예요

1. 반도체 물성의 기본 개념

반도체는 전기 전도도가 도체와 절연체의 중간에 위치하는 물질로서, 주로 실리콘과 게르마늄이 대표적이다. 반도체의 전기적 특성은 온도, 불순물 도핑, 결함 등에 따라 크게 달라진다. 순수한 실리콘은 상온에서 약 10^(-12) S/cm의 매우 낮은 전기전도도를 가지며, 열에 따라 전도도가 증가하는 특징을 지닌다. 따라서, 실리콘은 적절한 불순물 첨가를 통해 원하는 전기적 특성을 부여받아 소자로 활용된다. 불순물 도핑 방법에는 N형 도핑과 P형 도핑이 있는데, 각각은 전자가 많거나 정공이 많아지도록 도핑하는 방식으로 전도성을 향상시킨다. 예를 들어, N형 실리콘에는 주로 인(P)을 도핑하여 전자 농도를 10^18개/cm^3 수준으로 높인다. 반면에, P형 실리콘에는 보닛(B)을 첨가하여 정공 농도를 10^17개/cm^3 이상으로 유지한다. 이러한 도핑 농도는 소자의 동작 특성에 결정적 영향을 미치며, 각각의 농도는 전기적 특성과 제조 공정에 따라 최적화된다. 반도체의 전기적 성질은 밴드갭에 큰 영향을 받는다. 실리콘의 밴드갭은 약 1.1 eV로, 이 값은 온도에 따라 약 0.006 eV/°C씩 변한다. 즉, 온도가 상승하면 전자와 정공이 …