매거진 반도체 : 불순물 반도체는 확산 공정에 의해 진성 반도체에 소량의 불순물 원소를 혼입함으로써 얻어 질 수있다.
N 형 반도체 및 P 형 반도체는 도핑 된 불순물 원소에 따라 형성 될 수 있고, 불순물 원소의 농도를 제어함으로써 불순물 반도체의 전도도가 제어 될 수있다.
N 형 반도체 : N 형 반도체는 결정 격자의 실리콘 원자의 위치를 대체하기 위해 순수한 실리콘 결정에 원자가 (예 : 인)를 결합시켜 형성됩니다.
불순물 원자의 최 외층이 5 가의 전자를 갖기 때문에, 주위의 규소 원자와 공유 결합을 형성하는 것 이외에, 1 개의 전자가 더 첨가된다. 여분의 전자는 공유 결합에 의해 결합되지 않고 자유 전자가된다. N 형 반도체에서 자유 전자의 농도는 홀의 농도보다 커서 자유 전자를 다수 캐리어라고하며 홀은 소수 캐리어이다. 불순물 원자가 전자를 제공 할 수 있기 때문에 이것을 도너 원자라고합니다. P 형 반도체 : P 형 반도체는 순수한 실리콘 결정에 3가 원소 (예 : 붕소)를 도핑하여 결정 격자에서 실리콘 원자의 위치를 대체함으로써 형성됩니다.
불순물 원자의 최 외층이 3 개의 원자가 전자를 갖기 때문에, 주위의 규소 원자와 공유 결합을 형성하면 "공극"이 발생한다. 실리콘 원자의 가장 바깥 쪽 전자가 빈자리를 채울 때, 그 공유 결합 인 A 구멍이 그 안에 생성됩니다. 따라서, P 형 반도체에서, 정공은 다중 부분이고 자유 전자는 소수이다. 불순물 원자의 공극이 전자를 흡수하기 때문에이를 억 셉터 원자라고 부릅니다.
PN 접합
PN 접합 : P 형 반도체와 N 형 반도체가 서로 다른 도핑 공정을 사용하여 동일한 실리콘 웨이퍼 상에 제조되며, 그 경계면에 PN 접합이 형성된다.
확산 운동 : 물질은 항상 농도가 높은 곳에서 낮은 농도로 이동하고, 농도 차이로 인한 움직임은 확산 운동이됩니다. p 형 반도체와 n 형 반도체를 함께 제조하면, 계면에서의 두 캐리어 간의 농도 차가 커서, P 영역의 정공이 반드시 N 영역을 향하여 확산되고, 시간, N 영역 자유 전자는 필연적으로 P 영역으로 확산된다. P 영역으로 확산 된 자유 전자가 정공과 일치하고, N 영역으로 확산 된 정공이 자유 전자와 일치하기 때문에 계면 부근에서 다중 이온의 농도가 감소하고 P 영역에서 음이온이 나타난다. 이 영역에서는 양이온 영역이 N 영역에 나타나고 움직이지 않으며 공간 전하가되어 내장 된 전기장 ε을 형성합니다.
확산 운동이 진행됨에 따라 공간 전하 영역이 넓어지고 내장 된 전계가 강화된다. 방향은 N 영역에서 P 영역으로 향하는데, 단지 확산 동작을 구성합니다.
표류 운동 : 전기장의 작용 하에서, 캐리어의 운동을 표류 운동 (drifting motion)이라고합니다.
공간 전하 영역이 형성 될 때, 내장 된 전계의 작용 하에서 소수는 표류 운동을하고, 정공은 N 영역에서 P 영역으로 이동하고, 자유 전자는 P 영역에서 N 영역으로 이동한다 부위. 전기장 및 기타 여기에서 확산 운동에 참여하는 다중 하위 부품의 수는 드리프트 동작에 참여하는 소수의 어린이의 수와 동일하므로 동적 균형을 달성하고 PN 접합을 형성합니다. 이 때, 공간 전하 영역은 일정한 폭을 가지며, 전위차는 ε = Uho이고, 전류는 0이다.