고체의 에너지띠와 반도체
게시글 주소: https://iu.orbi.kr/00068519986
도체 반도체 절연체의 차이
여러가지 고체의 전기전도체
p형 반도체 n형 반도체 p-n접합 반도체
고체
허용된 띠
금지된 띠(띠틈, 띠간격)
원자가띠 :0k에서 전자가 존재하는 가장 외각 띠
전도띠 :원자가띠의 바깥쪽에 존재하는 띠
띠틈 띠간격 : 원래는 빈틈이 다 띠틈이지만 관용적으로 마지막 전도띠와 원자가 띠 사이를 명칭함.
원자가띠가 비어있으면 전류가 잘 흐름.
전도성
1.도체 : 원자가 띠에 빈자리가 있고 그것을 양공이라고 한다.
원자가 띠에 빈자리가 전도띠가 역할을 한다 볼 수 있기때문에 전류가 매우매우 잘흐른다.
2.반도체 : 띠간격이 좁아 전류가 흐르기 쉽다. 대표적으로 실리콘과 제라늄?이 있다.
3.절연체 : 띠간격이 매우 넗어 전류가 잘 안흐른다. 다이아몬드 유리 고무 등이 있다.
전기저항 (r) 옴 전기저항은 일반적으로 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다. 이유는 알만하다.
전기전도도 시그마 : 1/전기저항
일반적으로 온도가 높아지면 전류가 더 잘흐르지만 도체들은 온도가 높아지면 전류가 잘 안흐른다. 이유는 온도가 높아지면 전류가 흐르는 도로가 흔들려서 그렇다.
순수 반도체 : 14족 원소인 (저마늄, 실리콘)등으로만 구성된 반도체 자유전자가 4개이기 때문에
불순물 반도체 : 전자가 5개나 3개인 불순물을 넣게 되면 남는 공간이 생겨 안정하지 않기 떄문에 전기전도성이 높아진다.
p형 반도체: 원자가띠에 전자가 3개인 물질을 첨가할 시 원자가 띠 바로 위에 양공이 생겨 양공을 타고 전류가 흐르게된다.
n형 반도체 : 원자가 띠에 전자가 5개인 물질을 첨가하면 자유전자가 전자나르게가 되어 전도띠를 타고 전류가 흐른다.
참고로 반도체는 구분을 할 뿐 전기적으로 중성이다.
p-n접합 다이오드. 양공과 자유전자가 주로 전자를 나르게 되는데, 앞의 내용으로 보아 반도체에 불순물을 첨가하는 방식이랑 같다.
다만 다른점은 p에선 양공에서 원자가 띠에서 나른다면 n형에서는 전도 띠 주변에서 전자가 전도띠로 에너지를 얻어 넘어감으로서 전자가 이동을하는 형식을 취한다.
따라서 전자가 n형쪽에서 온다면 이동이가능하나 만약 p형쪽으로온다면 양공이 채워짐으로 자유전자가 있는 n형 반도체 쪽으론 전자가 흐르지 않게 되는듯하다.
설명에선 양공이 움직인다는 것으로 설명되어 있지만 아무튼 그러하다. 따라서 n이 -에 연결이 될 경우 n형 반도체의 전자가 p의 양공으로 들어감으로 전류가 흐르게 된다.
반대로 p형 반도체에 -가 연결될 경우 전자가 양공을 채움으로서 n형 반도체의 자유전자가 움직일 곳 이 없어지기 떄문에 전류가 안흐르는 것 같다.
결국 p가 +에 연결될경우 순방향으로 전류가 흐르고 -의경우 역방향으로 단전효과가 생기게되서 전류를 한방향으로 흐르는 정류작용을 만들 수 있게 된다.
p-n다이오드는
발광다이오드:led
광다이오드:ccd,광센서,태양전지에 이용한다.
n형 반도체의 자유전자는 전자가 띠 가까이 있기 떄문에 에너지를 방출하고 싶어한다. 따라서 p형 반도체의 양공으로 투신해 빛을 뿜어낸다 = 발광 다이오드.
led는 정류작용과 발광작용을 이용해서 만들어진 것으로 전기에너지를 자유전자가 양공으로 떨어지면서 빛으로 에너지를 방출해 발광하는 작용을 이용했다.
광다이오드는 p-n접합시 자유전자가 양공으로 들어가 어너지를 잃고 공핍층을 형성하게되는데 그 접합면에 일정 진동수이상의 빛을 받음으로서 전자가 에너지를 얻게되고 그로인해 n형의 자유전자가 다시 발생해 전류가 흐르게되는데 그걸 이용한다.
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
나가리된 사람들이 오랜만에 보니 활동하는 게 신기함..
-
근 1년 사이에 주위에 친구, 가족 등 소중한 사람들 비보를 꽤 들어서 이젠...
-
폰 화면 깨졌어요 ㅠㅠ 수리비 얼마나 나올까요??
-
1만덕 이벤트 3
제 1학기 학점 맞히기~~! 힌트 : 본인은 15학점을 들었다! 그중 패논패 과목은 2과목이었다!
-
작년에 듣던 선생님 계셔서 적용 노상관 현강으로 듣기엔 한달에 영어에 거의...
-
박광일은 언제 돌아온거지 머여 6평은 아직 풀지도 않았고… 군대는 진짜 빼는게 맞다…
-
졸업증명서랑 사진, 신분증만 있으면 되나요??
-
호주 최저시급 2만2천원 대학생 아르바이트 평균 시급 3만원 ㄷㄷㄷ
-
참 좋았는데
-
교수님 무섭네 0
두 아들 학교성적, 석차 카톡 상메에 박제해서 나까지 둘째아들 지리성적 91점인거...
-
본강의랑 차의가 뭐임 vod는 걍 라이브 수업 했던거 똑같이 틀어주기만 하는건가? 자료는 똑같고?
-
2인분 포장해왔는데 4번의 끼니를 해결했네
-
강남역 VS 삼성역 추천해주세요 강남주변 추천 받겠습니다!!!
-
공통에서 10 15 20 22틀렸음 수2먼저 풀겁니다
-
관리자 쉬는 시간에 나만 깨우고 갔는데 나한테 뭐 있나 ㅜ 6
재종에서 점심시간에 잠깐 잤는데 갑자기 나만 깨우고 감… 우리 라인 쪽 다 자고...
-
나도 대학생하고싶다..
-
김승리 풀커린데 문학이 넘 불안함... 독서는 좋은데 문학에서 확실한 선지 판단...
-
qed보다 더 힘든 거 같음..
-
시대리바이벌인데 5번선지 해석이 안되요 ㅜ
-
고2 정시파이터구요 생1은 취미로 공부하려고용 주변에선 다 백호T 풀커리 타라고...
-
지금 고 2이고 수1,수2,미적 다 정병호쌤 프메+원솔멀텍 까지 거의 다 끝났는데...
-
전 2009 2016 2017 걍 2016-17 이때가 뭔가 외국팝도 그렇고 띵곡이 많네
-
서강대는 과 생활이 없어서 너무 힘드네요 갑자기 아쉬움과 미련이 많아지네요 물론...
-
"이게 신장" "와우!"…환자 깬 채로 이식 수술(영상) 3
[서울=뉴시스] 현성용 기자 = 수술복 차림의 의사가 장기를 손으로 들어 보이며...
-
과목 윤사고 이번에 시험 진짜 정말 어려웠는데 1등급 인원이 4명이라ㅜ 78점은...
-
화학1 - 수능완성 농도 2점파트 5번 + 비/준킬러 접근 핵심 0
일전에 수능완성에서 볼만한 문항들 선별해서 올려드린 적이 있습니다. 이 문제도 그...
-
박광일 들을까 0
예비 고2시절 엄마가 추천해줘서 오티 듣고 있다가 아 이사람 들어야겟다 했는데...
-
국어 > [리트 전개년 기출 언어이해] 2023 10~12 > [리트 전개년 기출...
-
어떨까.. 커뮤에서 다들 현정훈 현정훈해서 함 들어보고 싶긴 햇는데 해볼까??
-
대학 생활을 하면 적어도 버리거나 방황하는건 아님?
-
군수생 달린다 7
잠이 오지만 깨운다~
-
대학 들어가면 주에 보통 취미 생활 할 시간이 얼마나 되나요??
-
미적 부숴
-
힝.. 좋아요 50개 받아볼수 있었는데
-
3번에서는 B가 부모 계층보다 높은 자녀 계층의 비율이 0이라서 B가 상층이라고...
-
그냥 올림 잘 풀었는지는 모르겠는데 점점 실력 되찾아 가는 것 같음 뭔 소리인지...
-
아직 안나온건가요? 아님 시즌2는 수1수2만 나오는건가요??
-
저 갈게요 11월즈음 뵈어요
-
시간이 얼마 없습니다…. 그나저나 오랜만에 담배피니까 어지럽네여 ㅋㅋㅋㅋㅋ...
-
잇올 0
7월에 대기 많이 빠지나요….. 2주동안 한명도 안빠졌네
-
뭔 개소리임
-
복학생 첫 성적 3
씨쁠 두개 변명 : 저거 다 벼락치기 깐 거 올 전공 + 근로장학 동시병행
-
시중 N제 가능한 최대로 풀고 수능치고싶다
-
만날수 있음 하루정도 시간 같이 보낼수 있습니다 저는 일단 뉴진스요
-
점메추좀 4
연어초밥 먹을거임
-
수학 엔제 추천해주세요..ㅠㅠ! 12 28 29 30번 틀렸고 4규...
-
아시는 분?
첫번째 댓글의 주인공이 되어보세요.