공부중
[반도체 소자] 에너지 밴드와 밴드 갭 본문
728x90
반도체는 적당한 크기의 밴드갭을 가져 외부에서 가한 에너지에 의해 전전도가 변하는 물질이다.
이때 열이나 빛, 전자기 방식으로 에너지를 공급할 수 있습니다.
밴드갭 에너지가는 다음과 같은 성질과 연관이 있습니다
| 밴드갭이 큰 경우 | 밴드갭이 작은 경우 | |
| 전자-정공 쌍 에너지 형성에 필요한 에너지가 커진다. | ||
| 따라서 고전압 조건에서 동작하게 된다. | ||
| 누설전류는 작다. | 누설전류가 크가 | |
| 동작온도 범위가 커져, 고온환경에서도 안정된 소자 동작이 가능한다. | ||
carrir(전자, 정공) 이동도가 클수록 전력 소비가 낮으며, 발열량이 낮다.
실리콘을 반도체 기반으로 사용하는 이유
지구의 지각에서 두번째로 많은 원소이다. (28%)
저마늄과 실리콘만이 단원소 반도체 물질이다. -> 단원소 반도체 물질은 물리적, 화학적 성질이 단순하고 균일하여 반도체 소자 특성을 예측하기 쉽다.
초반에는 저마늄을 사용했었는데 저마늄의 경우 밴드갭이 작아서 누설전류가 크고 항복전압이 작다는 문제점이 있었다.
산화막(SiO2)이 고온에서 안정되고 좋은 절연막 특성을 가진다.
si 기판을 고온에서 산화시켜 형성된 열 산화막의 계면결함이 매우 낮아 모스펫 게이트 산화막으로 사용 가능하다. . 즉 미세화가 가능하다.
기계적 강도가 좋다.
단점... : 집적도가 높아질수록 더 이상의 속도향상이 어렵고, 전력 소비량이 증가, 누설절류 증가 등의 한계에 부딪히고 있다.
실리콘은 잘못없어. 더 무리시키는게 잘못인거야
PN 접합 에너지 준위
728x90