지식나눔

화합물 반도체의 타입 (n-type, p-type) 질문!

화합물 반도체의 타입에 대해서 궁금한데요 예를들어 Zno나 CdO의 경우 n-type이라는 것을 알겠습니다.. 이러한 타입결정이 불순물 없이 어떻게 일어나는 것인지 궁금하고요 CdS나 CuS, CdSe의 타입이 어떻게 되는지도 궁금하네요 답변부탁드립니다..ㅠㅠ 도와주세요
  • 화합물 반도체
  • CdS
  • n-type
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변! 
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 2
  • 답변

    안길홍님의 답변

    Zno나 CdO의 경우는 산화물 반도체로써 비화학양론적(non-stoichiometric)으로 생각하시면 됩니다. 다시말하면 ZnO나 CdO에서 금속과 산소의 양(mole)이 완전히 동등한 것이 아니고 금속의 양이 조금 더 많습니다. 금속이 많기 때문에(금속과잉형)n-type의 반도체로써 작용합니다. 이러한 산화물 반도체 이외에 화합물 반도체(compound semiconductor)가 있습니다. 이러한 타입에 CdS나 CuS, CdSe가 해당합니다. 예를 들어 CdSe에 대하여 말씀드리겠습니다. Cd는 2B족이고,Se는 6B족에 해당하여 2B-6B족 화합물 반도체라고 합니다. Cd의 원자번호 48, 천이금속으로써 5S^24d^10의 궤도를 가지며, 원자 반경은 150pm 입니다. 따라서 원자궤도는 2,8,18,18,2의 궤도를 가집니다.즉 최외곽 궤도에서 전자를 수용할 수 있는 양이 많습니다. Se의 원자번호 34, 4s^23d^104p^4의 궤도로써,원자반경은 120pm이며, 전자의 수는 2,8,18,6의 궤도를 가집니다. 두 금속을 고용하여 화합물로 만들게 되면 원자반경이 작은 쪽이 큰 쪽의 원자반경내로 고용된다고 할 수 있습니다.위의 궤도 구조를 자세히 보면 Cd은 d^10으로 끝나고, Se는d^10에 추가하여 p^4가 붙어 있는 형태로 되어있습니다. 만일 p^4의 4개중에서 2개가 Cd로 고용되면 동일한 궤도구조를 가지게 되는 셈입니다. 즉 sp^3형 구조로 전환가능하다는 것입니다. 그리고 Se의 전자가 움직이기 때문에 n-type반도체와 같은 기능을 가지게 됩니다. (좀더 자세한 내용은 반도체 물성관련 서적을 보시면 되겠습니다)
    Zno나 CdO의 경우는 산화물 반도체로써 비화학양론적(non-stoichiometric)으로 생각하시면 됩니다. 다시말하면 ZnO나 CdO에서 금속과 산소의 양(mole)이 완전히 동등한 것이 아니고 금속의 양이 조금 더 많습니다. 금속이 많기 때문에(금속과잉형)n-type의 반도체로써 작용합니다. 이러한 산화물 반도체 이외에 화합물 반도체(compound semiconductor)가 있습니다. 이러한 타입에 CdS나 CuS, CdSe가 해당합니다. 예를 들어 CdSe에 대하여 말씀드리겠습니다. Cd는 2B족이고,Se는 6B족에 해당하여 2B-6B족 화합물 반도체라고 합니다. Cd의 원자번호 48, 천이금속으로써 5S^24d^10의 궤도를 가지며, 원자 반경은 150pm 입니다. 따라서 원자궤도는 2,8,18,18,2의 궤도를 가집니다.즉 최외곽 궤도에서 전자를 수용할 수 있는 양이 많습니다. Se의 원자번호 34, 4s^23d^104p^4의 궤도로써,원자반경은 120pm이며, 전자의 수는 2,8,18,6의 궤도를 가집니다. 두 금속을 고용하여 화합물로 만들게 되면 원자반경이 작은 쪽이 큰 쪽의 원자반경내로 고용된다고 할 수 있습니다.위의 궤도 구조를 자세히 보면 Cd은 d^10으로 끝나고, Se는d^10에 추가하여 p^4가 붙어 있는 형태로 되어있습니다. 만일 p^4의 4개중에서 2개가 Cd로 고용되면 동일한 궤도구조를 가지게 되는 셈입니다. 즉 sp^3형 구조로 전환가능하다는 것입니다. 그리고 Se의 전자가 움직이기 때문에 n-type반도체와 같은 기능을 가지게 됩니다. (좀더 자세한 내용은 반도체 물성관련 서적을 보시면 되겠습니다)
    등록된 댓글이 없습니다.
  • 답변

    이상후님의 답변

    >화합물 반도체의 타입에 대해서 궁금한데요 > >예를들어 Zno나 CdO의 경우 n-type이라는 것을 알겠습니다.. > >이러한 타입결정이 불순물 없이 어떻게 일어나는 것인지 궁금하고요 > >CdS나 CuS, CdSe의 타입이 어떻게 되는지도 궁금하네요 > >답변부탁드립니다..ㅠㅠ 도와주세요 두 종류의 이상의 원소들로써 이루어진 반도체를 화합물 반도체(compound semiconductor) 라고 합니다. 여기에는 여러 종류의 원소들의 조합이 가능하나 두 원소의 가 전자의 합이 반드시 8 이 되도록 해야합니다(예외 : Ⅳ-Ⅵ compounds~PbS, PbSe, PbTe). 그러므로, IV족 원소를 중심으로 좌우 같은 간격에 위치한 원소끼리 복합물을 형성할 수 있습니다. 화합물 반도체에 대한 종류 및 타입에 대한 좀 더 자세한 내용은 첨부하는 파일을 참고바랍니다.
    >화합물 반도체의 타입에 대해서 궁금한데요 > >예를들어 Zno나 CdO의 경우 n-type이라는 것을 알겠습니다.. > >이러한 타입결정이 불순물 없이 어떻게 일어나는 것인지 궁금하고요 > >CdS나 CuS, CdSe의 타입이 어떻게 되는지도 궁금하네요 > >답변부탁드립니다..ㅠㅠ 도와주세요 두 종류의 이상의 원소들로써 이루어진 반도체를 화합물 반도체(compound semiconductor) 라고 합니다. 여기에는 여러 종류의 원소들의 조합이 가능하나 두 원소의 가 전자의 합이 반드시 8 이 되도록 해야합니다(예외 : Ⅳ-Ⅵ compounds~PbS, PbSe, PbTe). 그러므로, IV족 원소를 중심으로 좌우 같은 간격에 위치한 원소끼리 복합물을 형성할 수 있습니다. 화합물 반도체에 대한 종류 및 타입에 대한 좀 더 자세한 내용은 첨부하는 파일을 참고바랍니다.
    등록된 댓글이 없습니다.