다양한 유형의 반도체 재료는 무엇입니까?

반도체는 현대 전자 장치의 필수 구성 요소이며 현대 기술의 기본 빌딩 블록 중 하나입니다. 반도체 재료로서 적합하기 위해, 물질은 전기를 거의 수행하지 않는 절연체의 전기 전도도와 전기가 매우 쉽게 흐를 수있는 도체 사이에있는 전기 전도성을 가질 필요가있다. 대부분의 반도체 물질은 결정질 무기 고체이지만, 비정질 고체 및 액체로 만든 반도체도 존재한다. 일반적인 반도체 재료에는 실리콘, 갈륨 비 세나이드 및 질화 갈륨이 포함되지만 다른 것도 존재합니다. 이러한 1 차 물질 외에도 반도체는 종종 도펀트로 알려진 소량의 다른 물질을 포함합니다.

반도체 물질의 전도도는 전기 에너지, 자기장 또는 기타 자극에 노출되어 재료 전자의 에너지 수준을 증가 시켜서 일부는 저에너지 V에서 움직일 수 있습니다.고 에너지, 덜 혼잡 한 전도 밴드에 알렌스 밴드. 이를 통해 에너지 전자는 재료를보다 자유롭게 이동할 수 있으며 전자 구멍이라는 원자가 밴드에서 긍정적으로 하전 된 간격을 생성 할 수 있습니다. 이를 통해 전기가 반도체를 통해 흐를 수 있습니다. 반도체의 전도도를 조작하면 스위치로 사용할 수 있습니다. 반도체는 태양 광 발전 및 조명 검출 센서에도 사용됩니다. 수신 광자에 의해 적절하게 활성화 될 때 전류의 흐름을 생성 할 수 있기 때문입니다.

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가장 일반적으로 사용되는 반도체 재료는 실리콘이며,주기 테이블의 14 번째 요소 및 지구 크러스트에서 가장 일반적인 요소 중 하나입니다. 대부분의 실리콘 반도체는 원자가 배열되는 규칙적인 결정 구조를 가지고 있지만, 비결정 또는 무정형 실리콘도 사용될 수 있습니다. 비정질 실리콘 반도체는 i를 가지고있다결정질 실리콘과 비교하여 니퍼 성능이지만, 비정질 실리콘은 훨씬 더 얇은 층으로 증착 될 수 있으며, 이는 재료 비용을 줄일 수 있습니다.

다음으로 가장 흔한 반도체 물질은 화합물 갈륨 비 세나이드 (GAA)입니다. 갈륨 아르 세나이드는 더 빠른 전환 및 열에 대한 내성과 같은 여러 측면에서 실리콘보다 우수합니다. 그러나 처리하기가 비용이 많이 들고 더 어렵 기 때문에 일반적으로 실리콘이 부적절한 응용 분야에만 사용됩니다. 또한 더 높은 전력 소비로 고통 받고 있습니다. 갈륨 비소 나이드는 일반적으로 고속 전자 제품 및 고효율 광전지 세포와 같은 목적으로 사용됩니다.

반도체에 사용되는 또 다른 갈륨 화합물은 질화 갈륨 (GAN)이며, 이는 매우 높은 온도 및 전압에서 기능 할 수 있으며 종종 마이크로파와 관련된 응용 분야에 사용됩니다. 질화 갈륨은 또한 광 방출 다이오드 (LED) 및 고주파 레이저 다이오드 및 일부 군사 레이더에도 사용됩니다. 그것은 c또한 또 다른 반도체 물질 인 인듐 질화물 (Inn)과 결합하여 indium gallium nitride라는 혼합물을 생성합니다. 질화 된 인듐 갈륨은 일반적으로 LED에 사용되며 태양 전지의 매우 효율적인 재료 일 수 있습니다.

반도체는 종종 자신의 기능에 따라 전도성 특성을 변경하기 위해 소량의 도펀트를 포함합니다. 실리콘의 일반적인 도펀트에는 원소 붕소, 인 및 비소가 포함됩니다. 망간과 같은 금속으로 도핑 된 갈륨 비 세나이드 및 질화 갈륨 도핑은 반도체 및 강자성 특성을 모두 가지고 있습니다.