[Day1] 전기전도도(σ)에 따른 고체의분류

안녕하세요! 반도체 자세하게 알려주는 "띵주"입니다.

 

"전공자를 위한 자세한 반도체 이론" 카테고리에 포스팅하는 글들은

반도체를 전공으로 하는 학부생을 대상으로 "반도체공학"에서 배우는 이론 및 지식들을 깔끔하게 정리하는 게 목적입니다.

이번 포스팅에서는 "전기전도도에 따른 고체의 분류"를 주제로 정리해 보겠습니다.

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고체의 전기적 특성

- 고체의 전기적 특성은 인가한 전계( ε [V/cm] ; electric field)에 의해 전자가 이동하여 형성됩니다.

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미시적(microscopic) 옴의 법칙(ohm's law)

미시적(microscopic) 옴의 법칙(ohm's law)

- 미시적 옴의 법칙을 위의 수식과 같이 나타낼 수 있습니다.

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전기전도도(σ)

- 전기전도도는 외부에서 인가된 전압을 통해 전계를 인가했을 때, 전류를 얼마나 잘 흘릴 수 있는가를 나타내는 정도를 의미합니다.

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전기전도도(σ)에 따른 고체의 분류

전기전도도(σ)에 따른 고체의 분류

 

- 부도체(절연체) : 전기전도도가 매우 작아 전압을 인가하여 전계가 존재해도 전류가 거의 흐르지 않는 재료

ex) 산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4)

- 도체 : 전기전도도가 매우 큰 재료

ex) 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al)
: 전기전도도가 매우 커서 배선재료로 유용하게 사용됩니다.

 

-반도체 : 전기전도도의 크기를 원하는 대로 조절하는 것이 가능하 재료

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마무리하며

전기전도도 (σ )에 따라 고체를 분류할 수 있고, 전기전도도가 매우 작으면 부도체(절연체), 전기전도도가 매우 크면 도체, 전기전도도의 크기를 원하는 대로 조절할 수 있으면 반도체로 구분할 수 있습니다.

반도체가 중요한 이유는 전기전도도를 원하는 대로 조절할 수 있다는 특성 때문이라고 말해도 크게 틀리지 않습니다.

 

다음 시간에는 " 반도체의 전기적 특성을 결정하는 요소"에 대해 정리해 보겠습니다.

같은 내용을 반도체를 전혀 모르는 비전공자를 대상으로 "반도체"를 쉽게 풀어서 설명하는 내용을 원하시면 아래 링크를 참고하세요.

(day1) 전기전도도에 따른 고체의 분류 : 금속, 절연체, 반도체