결정의 전기전도도 실험

소개글

결정의 전기전도도 실험의 레포트로 금속과 반도체의 전기전도도를 다룬 리포트.

목차

1.금속의 전기전도도
(1) 열적 성분
(2) 불순물 성분
(3) 결함성분

2.반도체의 전기전도도
(1) Intrinsic semiconductor
(2) Extrinsic Semiconductor
N형 도핑
P형 도핑
운반자 농도

참고문헌

본문내용

2.반도체의 전기전도도
(1) Intrinsic semiconductor
고유 반도체는 불순물이 반도체의 전기적 성질에 영향을 미치지 않을 만큼 적게 들어 있는 순수한 반도체를 가리킨다. 이러한 경우에 모든 운반자는 열이나 빛에 의해 들떠서 생긴 전자와 양공뿐이다. 고유 반도체에 열이나 빛이 가해지면, 전자로 가득 차 있던 가전자대에서 전자가 튀어나와서 전도띠로 이동하는 것이다. 그러므로 고유반도체에서는 전자와 양공이 같은 수로 존재한다. 전자와 양공은 전기장에서 서로 반대방향으로 이동하지만, 만들어 내는 전류의 방향은 같은데, 전자와 양공이 띄고 있는 전하가 서로 다르기 때문이다. 하지만, 고유 반도체에서 전자에 의한 전류와 정공에 의한 전류가 같은 것은 아니다. 왜냐하면 전자와 정공의 유효 질량이 다르기 때문이다.

운반자의 농도는 온도에 따라 크게 변한다. 낮은 온도에서는 가전자대가 가득 차서, 반도체는 부도체가 돼 버린다. 온도를 높이면 운반자의 숫자가 증가해서, 반도체의 전도율도 증가한다. 이러한 원리는 서미스터에서 사용된다. 이러한 변화는 온도가 증가하면 전도율이 낮아지는 대부분의 금속과는 완전히 다른 것인데, 금속은 온도가 높아지면 포논 산란이 잘 일어나기 때문이다.(추가)금속의 경우 온도가 높아지면 열전도도는 증가하지만 전기전도도는 낮아진다. 위에서 말한 전도도는 전기전도도를 말하는 것으로 포논 산란, 즉 원자들간의 lattice vibration이 증가하게 되면 전자들의 이동 경로를 방해하기 때문에 전기전도도는 낮아지는 것이다.

참고 자료

-solid state electronic devices (sixth edition)
-materials science and engineering an introduction (william d. callister Jr)
-http://www.ajou.ac.kr/~powder/files/2004mse13