불순물반도체(impurity semiconductor)

순수한 단결정으로 반도체의 성질을 가진 진성반도체에 반해 정지된 물질(진성반도체 또는 부도체)에 특정한 불순물을 첨가하여 만든 반도체. 도너(donor)나 억셉터(acceptor) 등의 불순물이 포함되어 있어 공급되는 전자나 양공(陽孔)에 따라 전기전도를 조절할 수 있는 반도체이다.
보통의 다이오드나 트랜지스터에 이용되고 있는 반도체는 게르마늄이나 실리콘에 미량의 불순물을 가한 것이다.
게르마늄이나 실리콘은 4개의 원자가전자를 가지고 공유결합하고 있으나 여기에 5족원소인 P, As, Sb 등을 불순물로 첨가하면 이들 불순물은 주위의 모원자와 결합해도 한 개의 전자가 남는다.
이 전자는 양(+)의 전하를 가진 불순물의 원자핵에 속박되어 있으나 이 속박 에너지는 작아서 대응하는 약간의 열에너지에 의해 속박에서 풀려나 전도대로 들뜨게 되어 전기전도에 기여하게 되므로 5족불순물은 도너가 되어 n형반도체가 된다.
한편 3족원소인 B, In, Ga 등이 주위의 모체원자와 결합하면 한 개의 전자가 부족하게 되며 이 부족한 곳에는 원자가전자대 중의 전자가 포획되어 원자가전자대에는 양공을 만들게 되므로 3족불순물은 억셉터가 되어 p형반도체가 된다.

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