Semiconductor
Ref : Semiconductor
Semiconductor devices : made by silicon or germanium.
A crystal of pure or intrinsic silicon(pure form silicon) has a regular lattice structure(격자 구조) where the atoms are held in their positions by bonds, called convalent bonds.
위 그림의 Lattice structrue에서 확인할 수 있듯이 silicon은 전자의 공유 결합을 통해 한 원자당 4개의 원자와의 결합을 이루며 가장 이상적인 육면체 형태의 Lattice structure을 만들어낸다.
Covalent bonds
Si 원자들이 전자를 하나씩 공유하고 있는 구조
Covalent bonds are formed by the four valence electrons(원자가 전자) associated with each silicon atom.
Silicon은 14족 원자로 위와 같이 최외 전자 4개를 가지고 있으며 이를 통해 silicon의 전기적 특성이 결정 된다. 그러나, covalent bonds 구조로 모든 최외각 전자들이 다른 원자의 전자와 결합이 되어있어 전기적 특성이 상대적으로 낮다. 따라서 전기적 특성이 부족한 silicon을 semiconductor material로 사용하기 위해서는 p-type,n-type으로 doping을 해야한다.
P-type & n-type
Silicon은 원자가 전자 4개를 가진 14족 원소이고, 위 주기율표 상에서 한 칸 왼쪽은 원자가 전자가 1개적은(13족) P-type, 오른쪽은 원자가 전자가 1개 많은(15족) N-type 원소이다.