[A＋자료] 반도체 물성과 소자 9~10장 정리

1. 반도체 기본 물성

반도체는 전기전도도가 금속과 절연체의 중간에 위치하는 물질로, 주로 실리콘(Si)과 게르마늄(Ge)이 대표적이다. 반도체의 기본 물성은 전도성과 전자 이동도, 밴드갭 에너지, 온도에 따른 전기전도도 등이 있으며 이러한 물리적 특성은 반도체 소자 제작과 성능에 결정적인 영향을 미친다. 반도체의 전도전자는 전자가 주된 역할을 하며, 전자의 이동도는 실리콘의 경우 약 1350cm²/V·s로서 금속에 비교하면 낮은 편이지만, 기술 발전에 따라 전자 이동도는 지속적으로 향상되고 있다. 주어진 온도에서의 전기저항(혹은 저항율)은 실리콘이 약 2.3×10^-3 Ω·cm, 게르마늄은 0.02 Ω·cm로서, 온도 증가 시 저항은 감소하는 특성을 갖는다. 이는 반도체의 가장 중요한 특성인 온도에 따른 전기적 성질의 변화 때문이다. 반도체는 순수 상태에서는 약간의 도전성을 가지며, 도펀트(불순물)를 첨가함으로써 전도성을 극대화하는 도핑(doping)이 가능하다. 예를 들어, 실리콘에 인(P)을 도핑하면 n형 반도체로 전자가 증가하여 전도성이 향상되고, 붕소(B)를 도핑하면 p형 반도체로 정공의 농도가 증가한다. 이러한 도핑 농도는…