이론적으로 :
* 완벽한 절연체 : 고전 물리학에 따르면, 모든 원자 운동은 절대 0에서 멈 춥니 다. 이것은 반도체의 결정 격자 내의 전자가 완전히 움직이지 않아 전기 전도성이 제로가 될 것임을 의미합니다. 이론적으로 재료는 완벽한 절연체로 작동해야합니다.
현실 :
* 양자 효과 : 양자 역학은이 그림에 주름을 소개합니다. 절대 제로에서도 전자는 여전히 "제로 포인트 에너지"라는 소량의 에너지를 가지고 있습니다. 이 에너지는 전자를 전도 대역으로 자르기에 충분하지 않지만 그들의 행동에 영향을 줄 수 있습니다.
* 불순물 및 결함 : 실제 반도체는 항상 결정 구조 내에서 불순물과 결함이 있습니다. 이러한 결함은 국소 에너지 수준으로 작용할 수 있으며, 일부 전자는 절대 0에서도 충분한 에너지를 얻을 수 있습니다.
시사점 :
* 0이 아닌 전도도 : 매우 낮지 만 반도체는 양자 효과 및 불순물로 인해 절대 0에서 소량의 전도도를 나타낼 수 있습니다. 이것을 "잔류 전도도"라고합니다.
* 초전도 : 일부 반도체는 절대 0을 포함하여 매우 낮은 온도에서 초전도성을 나타냅니다. 이것은 전자가 제로 저항으로 흐르고 재료의 전기 특성을 완전히 변화시키는 현상입니다.
요약 :
* 고전 예측 : 완벽한 절연체.
* 양자 현실 : 제로 포인트 에너지 및 불순물로 인한 0이 아닌 전도도.
* 초전도성의 잠재력 : 일부 반도체는 매우 낮은 온도에서 초전도체가됩니다.
기억하는 것이 중요합니다 :
* 절대 0에 도달하는 것은 실제로 불가능합니다.
*이 매우 낮은 온도에서 반도체의 거동은 매우 복잡하고 특정 물질 및 불순물을 포함한 다양한 요인에 의해 영향을받습니다.
* 양자 효과는 절대 0에서 반도체의 전기적 특성을 이해하는 데 지배적 인 역할을합니다.
