1. 본질적인 반도체 :
* 실리콘과 게르마늄은 고유 반도체이며, 이는 전자가 매우 적은 전자와 구멍을 가지고 있음을 의미합니다 (전자가있을 수있는 빈 공간).
* 실온에서 일부 전자는 결합에서 벗어날 수있는 충분한 에너지를 얻어 적은 수의 자유 전자와 구멍을 만듭니다.
*이 고유 전도도는 매우 낮으므로 전자 제품의 유용성을 제한합니다.
2. 불순물과 도핑 :
* 도핑은 소량의 불순물 원자를 실리콘 또는 게르마늄 크리스탈 격자에 도입하는 것을 포함한다.
* 이러한 불순물은 실리콘 또는 게르마늄에 비해 특정 원자가 (원자가 전자 수)에 대해 선택됩니다.
3. n 형 도핑 :
* 불순물 : 5 개의 원자가 전자 (인, 비소 또는 안티몬)를 갖는 요소는 N- 타입 도핑에 사용됩니다.
* 메커니즘 : 이러한 요소가 추가되면 결정 격자 내에 결합을 형성하지 않는 추가 원자가 전자가 하나 있습니다. 이 여분의 전자는 자유 캐리어가되어 반도체의 전도도를 증가시킵니다.
* 결과 : 반도체는 N- 타입이되므로 자유 전자가 과도하여 음으로 하전됩니다.
4. p- 타입 도핑 :
* 불순물 : 3 개의 원자가 전자 (붕소, 알루미늄 또는 갈륨)를 갖는 요소는 P 타입 도핑에 사용됩니다.
* 메커니즘 : 이들 요소가 추가되면 실리콘 또는 게르마늄보다 원자가 전자가 하나 더 적어 결정 격자에 "구멍"을 생성합니다. 이 구멍은 인접한 원자의 전자로 채워질 수 있으며, 효과적으로 "양전하"를 생성합니다.
* 결과 : 반도체는 P- 타입이되므로 "구멍"이 지나치게 과도하여 긍정적으로 하전됩니다.
속성에 대한 도핑 효과 :
* 증가 된 전도도 : 도핑하면 실리콘과 게르마늄의 전도도가 크게 증가하여 전자 응용 분야에 적합합니다.
* 캐리어 농도의 제어 : 도핑을 통해 반도체의 유리 전자 또는 구멍의 농도를 정확하게 제어하여 트랜지스터, 다이오드 및 기타 필수 구성 요소의 생성을 가능하게합니다.
* 대역 갭 수정 : 도핑은 반도체의 대역 갭을 약간 수정하여 광학적 특성에 영향을 미치고 광전자 장치에서의 거동에 영향을 미칠 수 있습니다.
* p-n 접점의 형성 : P- 타입 및 N- 타입 도핑 반도체가 모일 때, 이들은 P-N 접합을 형성하는데, 이는 다이오드, 트랜지스터 및 태양 전지와 같은 많은 전자 장치의 기초 인 P-N 접합을 형성한다.
요약 : 도핑은 실리콘과 게르마늄의 전기적 특성을 제어 할 수있는 강력한 기술로, 현대 전자 제품의 백본이되어 광범위한 정교한 장치를 생성 할 수있게합니다.
