분야
hwp1. 고체의 에너지 밴드 구조
2. 전자 이동도
3. 금속의 전기 비저항
4. 상용 합금의 전기적 특성
Ⅱ.반도체 공업
1. 반도체 공업의 특징
2. 반도체의 원리와 종류
3. 반도체 제조원료
4. 반도체 제조기술
참고문헌
직접에너지대역을 가지는 화합물 반도체는 전자가 금지대를 통해 전이(transition)하면서 변화되는 에너지가 직접 빛 에너지로 나타날 수 있기 때문에 주로 빛을 내거나 받아들이는 광소자(photonic device)를 위한 물질로 활용될 수 있다. 그러나 간접에너지대역을 가지는 반도체는 전자의 전이과정에서 에너지의 변화뿐만이 아니라 동시에 전자의 운동량의 변화를 수반하기 때문에 에너지의 변화가 빛 에너지로 나타나지 못하고 물질 내에서 소모되어 사라진다. 이러한 이유 때문에 실리콘과 같은 Ⅵ족 반도체는 광소자로서 활용되지 못하고 전자소자로서 사용된다.
③ 반도체의 결정구조
물질의 결정구조라 함은 물질을 구성하는 원자의 배열상태를 일컫는 말로서 모든 고체 물질은 특정한 결정구조를 가지고 있다. 물질은 원자의 배열상태에 따라 크게 결정(crystal)과 비결정(amorphous)형 구조로 나눌 수 있다.
결정형의 물질은 특정한 배열을 가진 원자가 계속적으로 반복되는 규칙적인 구조를 가지며 비결정형의 물질은 유리(glass)와 같이 아무런 배열의 규칙이 없는 구조를 가지고 있는 물질을 말한다. 결정형의 물질은 다시 단결정(single crystal)과 다결정(poly-crystal) 구조로 나뉠 수 있는데 단결정 구조는 반도체 소자에서 사용하는 실리콘 웨이퍼와 같이 전체의 덩어리가 하나의 동일한 배열의 결정구조를 가지는 경우를 지칭하며 다결정 구조는 결정형의 구조를 가지지만 부분 부분마다 결정의 배열이 다르게 나타나는 구조를 말하는 것이다.
물질을 구성하는 원자가 규칙적인 구조를 가지고 있는 결정형의 물질에서 가장 작게 정의될 수 있는 격자(lattice)의 배열구조를 단위 셀(unit cell)이라고 부른다. 결정구조는 이와 같은 동일한 단위 셀이 연속적으로 연결되어 구성된 구조인 것이다. 반도체 소자 원료로 가장 많이 사용되는 실리콘은 입방 구조의 하나인 다이아몬드 구조를 가진다.
실리콘 웨이퍼는 단결정이기 때문에 웨이퍼 전체가 동일한 단위 셀들이 규칙적으로 배열된 구조를 가진다. 이러한 규칙적인 결정구조를 가지는 실리콘의 결정의 방향성을 표시하는 방법으로 밀러지수(Miller index)가 주로 사용된다. 실리콘의 구조는 입방 구조이기 때문에 단위 셀은 정육면체로 표시되며 이러한 실리콘은 결정의 방향에 따라 전기적, 물리적 특성이 달라진다.
반도체 설계의 이해
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반도체 제조기술의 이해
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