반도체는 도체(예: 금속)와 절연체(예: 세라믹) 사이에 중간 전기 전도도를 갖는 재료입니다. 반도체는 마이크로 프로세서, 트랜지스터 및 기타 전자 장치의 기반이 되는 현대 전자 제품의 필수 구성 요소입니다.
이 기사에서는 특성, 유형 및 응용 프로그램을 포함하여 반도체의 기본 사항을 살펴봅니다.
반도체의 특성
반도체의 전기 전도도는 반도체 물질에 의도적으로 불순물을 첨가하는 공정인 도핑에 의해 제어될 수 있습니다. 가장 일반적인 두 가지 도펀트는 붕소와 인입니다. 붕소는 p형 도펀트로서 양전하 운반체(정공)를 가진 반도체를 생성한다는 의미인 반면, 인은 n형 도펀트로서 음전하 운반체(전자)를 가진 반도체를 생성한다는 의미입니다.
반도체는 또한 원자가 밴드(원자에 묶여 있는 곳)에서 전도대(자유롭게 이동하고 전기를 전도하는 곳)로 전자를 이동시키는 데 필요한 에너지인 밴드갭을 가지고 있습니다. 이 밴드갭은 반도체에서 전자를 여기시키고 전류 흐름을 생성하는 데 필요한 최소 에너지를 결정합니다.
반도체의 종류
반도체에는 진성 및 외인성의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
진성 반도체는 의도적인 도핑이 없는 순수한 반도체입니다. 진성 반도체는 제한된 전도성을 가지며 불순물이나 기타 외부 요인이 있는 경우에만 상온에서 전기를 전도할 수 있습니다. 실리콘과 게르마늄은 일반적인 진성 반도체입니다.
외인성 반도체는 전기 전도성을 높이기 위해 불순물을 도핑합니다. 가장 일반적인 외인성 반도체는 n형 및 p형 반도체입니다.
반도체의 응용
반도체는 현대 전자 장치의 기초이며 다음과 같은 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.
- 마이크로프로세서: 마이크로프로세서는 현대 컴퓨터의 두뇌이며 전기 흐름을 제어하기 위해 반도체에 의존하는 수백만 개의 트랜지스터로 구성됩니다.
- 트랜지스터: 트랜지스터는 반도체를 사용하여 전자의 흐름을 제어하는 전자 스위치입니다. 트랜지스터는 증폭기, 발진기 및 디지털 회로를 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.
- 태양 전지: 태양 전지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체로 구성됩니다. 태양 전지는 일반적으로 전기를 생성하기 위해 태양 전지 패널에 사용됩니다.
- 발광 다이오드(LED): LED는 전류가 가해지면 빛을 발산하는 반도체입니다. LED는 조명, 디스플레이, 통신 등 다양한 응용 분야에 사용됩니다.
- 센서: 반도체는 온도, 압력 또는 기타 환경 요인의 변화를 감지하는 센서로 사용할 수 있습니다.
반도체는 마이크로 프로세서, 트랜지스터 및 기타 전자 장치의 기초 역할을 하는 현대 전자 제품의 필수 구성 요소입니다. 반도체는 전기 전도성을 제어할 수 있는 고유한 특성을 가지고 있으며 전도성을 향상시키기 위해 도핑될 수 있습니다. 반도체의 광범위한 응용 분야는 현대 기술에서 반도체의 다양성과 중요성에 대한 증거입니다.