순수한 반도체에 불순물을 추가하게 되면 전기저항이 왜 작아지는 건가요??
안녕하세요
순수한 반도체에 불순물을 추가하게 되면
전기저항이 왜 작아지는 건가요?? 오히려
전기저항이 커져야 하는거아닌가요???
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.
순수한 반도체에 불순물을 추가하는 과정을 '도핑'이라고 합니다. 도핑을 통해 반도체 내에 전자나 정공의 밀도를 증가시켜 전기 전도성을 크게 향상할 수 있습니다. n형 반도체에서는 전자를 추가하여 전도도를 높이고, p형 반도체에서는 정공을 추가합니다. 불순물 원자는 자유 이동 가능한 전자나 정공을 제공하여, 전자나 정공이 더 쉽게 이동할 수 있게되어 전기저항이 감소합니다. 이러한 특성 덕분에 반도체 소자는 다양한 전자기기에서 광범위하게 활용되고 있습니다.
안녕하세요. 전기전자 분야 전문가입니다.
반도체에 불순물을 추가하는 과정을 '도핑'이라고 하며, 이를 통해 전기전도가 향상됩니다. 순수한 반도체는 전자가 이동할 수 있는 길이 제한적이라 전기저항이 높습니다. 도핑을 통해 전자 또는 양공의 밀도가 증가하게 되면 이들이 전류를 잘 흐르게 하여 전기저항이 감소합니다. 불순물이 전자나 정공을 더 많이 공급해 반도체가 더 전도성을 갖게 되는 것이죠. 따라서 도핑으로 전기저항은 줄어들게 됩니다.
좋은 하루 보내시고 저의 답변이 도움이 되셨길 바랍니다 :)
안녕하세요. 박준희 전문가입니다.
반도체에 불순물이 추가된다고 전기저항이 꼭 작아지는건 아닙니다. 어떤 불순물이 섞이느냐에 따라서 달라지게 되는거죠.
감사합니다.
진성 반도체에 불순물을 추가하여 불순물 반도체는 n형, p형이 있습니다.
불순물을 추가할때, 형태에 따라 어떤 원소를 주입하느냐에 따라 정공이 생길 수도 있고, 잉여전자가 생길 수도 있습니다.
안녕하세요. 서인엽 전문가입니다.
반도체에 분술물이 추가되면 전기저항은 커집니다. 사유는 불순물 반도체에는 많은 전류가 흐르기에 충분한 수의 전자 혹은 Hole이 있습니다.온도따라 증가한 자유전자가 전류흐름에 미치는 영향은 미미하고 전류흐름이 쉽지않다라는것은 그 만큼 저항이 크다라고 볼수 있습니다
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 기본적으로 반도체는 규소베이스로해서 만들어 집니다. 반도체를 만들때 기본 재료가 규소로 규소는 저항이 높아서 전류가 흐리지 않아서 전기전도도가 좋지 않은데요. 이때 불순물을 섞어 주게 되면 이 불순물에 의해서 전기 전도도가 높아지게 되는 것입니다.
안녕하세요.
반도체에 대해 궁금한 점이 있으시군요.
순수한 반도체에 불순물을 추가하게 되면 전기저항이 감소하는 이유를 설명해 드릴게요.
먼저 순수한 반도체(실리콘, 게르마늄)는 원자가 규칙적으로 배열된 결정 구조를 가지고 있어서 원자들은 공유 결합을 하고 있습니다. 공유결합을 하고 있는 전자는 안정된 상태를 유지하고 있기 때문에 자유롭게 움직일 수 있는 전자가 없다고 보시면 됩니다. 자유전자가 거의 없기 때문에 전기가 통하지 않게 되고 전기가 통하지 않기 때문에 전기저항이 높습니다.
여기서 반도체에 대한 개념이 들어가는데요.
불순물 도핑 : 반도체의 전기적 특성을 조절하기 위해 불순물을 추가하는 과정을 도핑(doping)이라고 하고 도핑은 2가지 종류가 있습니다.
N형 도핑 : 5가 원소(인, 비소)를 첨가하여 전자의 수를 증가 방법
P형 도핑 : 3가 원소(붕소, 알루미늄)를 첨가 하여 전공(hole)의 수를 증가시키는 방법
N형 반도체와 P형 반도체
N형 반도체: 5가 원소를 도핑하면, 원자가 실리콘 원자와 결합할 때 결합을 위해 필요한 4개의 전자 외에 추가로 한 개의 전자가 남습니다. 이 남은 전자는 자유롭게 이동할 수 있어 전류를 잘 흐르게 합니다.
P형 반도체: 3가 원소를 도핑하면, 결합을 위해 필요한 4개의 전자 중 한 개가 부족하게 되어 전자 구멍(hole)이 생깁니다. 이 구멍도 전류를 흐르게 하는 역할을 합니다.
전기저항의 감소
불순물을 추가하면 자유 전자(N형) 또는 전자 구멍(P형)이 증가하여 반도체 내에서 전하 운반자가 많아집니다. 이는 전자가 더 쉽게 이동할 수 있는 경로를 제공하여 전기저항이 감소하게 만듭니다.
전기저항의 감소는 전류를 잘 흐를수 있게 한다는 개념으로 생각하시면 이해하시기 편리하실듯 합니다.
잘 이해가 되셨는지 모르겠네요. 도움이 되셨길 바랍니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
순수한 반도체에 불순물을 추가하면 전기저항이 감소하는 이유는 불순물 원자가 전자나 정공을 제공하여 반도체의 전도성을 높이기 때문입니다 불순물 원자가 전자를 제공하면 n형 반도체가 되고 정공을 제공하면 p형 반도체가 됩니다. 이처럼 도펀트가 전도대 또는 가전자대에 전자 또는 정공을 추가하여 전하 운반자의 농도가 증가하게 되면 전류를 운반할 수 있는 입자가 많아져 전기저항이 감소하게 됩니다.
