지식나눔

TCO에서의 반도체와 부도체의 개념에 대해 알고 싶습니다.

질문1. http://pds17.egloos.com/pds/200911/23/46/ITO.pdf 여기서 12번째 슬라이드를 보시면 ZnO는 ntype반도체라고 하는데 Zno단독으로는 2-6족인 반도체입니다. 2족이기때문에 3족이상의 물질을 넣어야 자유전자가 남아서 ntype이 되는게 아닌가 싶습니다. 그러려면 도핑을한 ZnO가 ntype반도체다 라고 말해야되는게 맞는말이 아닌가 의문이 듭니다. 질문2. 반도체는 부도체와 특성이 비슷한데 n-type, p-type은 도체로 구분 되야되는것이 아닌지 알고싶습니다. 질문3. ZnO가 2-6족 반도체라고 하는데 왜 이것이 반도체가 되는지 개념이 잘 잡히지 않습니다. Zn과 o가 결합하게 되면 전자를 공유하면서 결합을 하여 안정한 물질이 되는데 왜 이것이 반도체가 되는지 이해가 가지 않습니다. 질문4. 그리고 제가 전에 질문했던 내용 답변내용인데 여기서 제가 궁금한건 >최외각 전자4개인 반도체 물질에 4개이상이나 이하의 물질을 넣어서 >n형,p형 반도체를 만든다고 알고 있는데 >SnO2같은 경우에는 최외각 전자가 4개인 Sn과 최외각전자가 6개인 >O 2개가 공유결합을 하고 있기때문에 안정된 상태로서 >최외각에 전자가 없는 것으로 알고 있습니다. >그런데 최외각 전자가 3개인 In을 넣는다고 반도체가 되지 않을것 같습니다. >원래 전자수가 4개인 반도체물질과 In이 결합해야 P형 반도체가 될 것인데 >SnO2에서 Sn은 4개지만 SnO2는 최외각 전자가 없는 상태이기 때문에 반도체가 >아닌것 같습니다. SnO2가 p형 반도체라고 했는데 사실은 >InSn이 p형 반도체가 되야하는것이 아닌가 하는 의문이 듭니다. *********************************** 산화물 반도체는 ZnO같으면 Zn은 2족,O는 6족으로써 2-6족 반도체입니다. SnO2같으면 4-6족반도체가 됩니다. 이때 Indium을 doping하면 열처리를 하기 때문에 In2O3로 변화하게 되며,이를 나타내면 In2O3-SnO2와 같이 되는데 산소는 같은 족으로써 In2SnOx로 표기합니다. 4족에 속하는 Sn에 3족인 In을 doping하므로 p-type형 반도체가 됨. InSn이 되면 금속끼리의 결합이므로 반도체가 되지않으며 금속으로써 도체가 되겠습니다. (금속화합물 반도체에도 해당이 되지 않겠습니다) 여기서 In과 Sn끼리의 결합은 그냥 금속으로서 도체라고 했는데 그것에 대해 잘 이해가가지 않습니다. 원래 4족의 물질에 그이상이나 이하족의 물질을 넣으면 n이나p형 반도체가 되는데 왜 그런것인지 잘 모르겠습니다. 그리고 In203와 SnO2가 결합하는데 산소는 무슨 역할을 하는지 개념이 잘 잡히지 않습니다. 결국 Sn이라는 4족 원소에 In이라는 3족 원소를 넣어서 P형을 만드는건데 산소가 없이는 왜 반도체가 아니라 도체로만 취급되는지 알수가 없습니다.
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    이응신님의 답변

    반도체라고 하면 흔히 4가 원자에 도핑을 하여 n, p형 반도체를 만들지만 전이원소를 이용하여 다양한 반도체들을 만들기도 합니다. 반도체의 정의는 낮은 온도에서는 부도체가 되지만 실온이나 고온에서 전도성질이 있는 물질을 말합니다. 따라서 여러 자료를 보면 다음과 같은 반도체들이 존재할 가능성이 있습니다. 1 Group IV 2 Group III-V 3 Group II-VI 4 Group I-VII 5 Group IV-VI 6 Group V-VI 7 Group II-V 산화아연은 II-VI 결합물로 가전자대와 전도대의 폭이 넓고 대역폭이 가시광선이 통과할 수 있으므로 투명한 성질을 가지고 있습니다. 결정구조는 3가지 형태가 있고 자연 상태에서는 육면체구조가 있으나 결정성장을 시키면 FCC구조를 가지게 할 수 있습니다. 이런 형태의 화합물은 전이금속이 결정구조에서 빠지는 경우가 있으므로 빠지는 공간을 산소의 전자대가 보충하게 되므로 결과적으로 전자가 남아도는 n형 반도체가 되는 것입니다. 전자가 남아돌게끔 다른 원소로 도핑을 하면 더욱 효과가 나오겠지요. 자세한 내용은 인터넷의 ZnO를 찾아보면 잘 나옵니다. 위키피디어를 참고하십시오. >질문1. http://pds17.egloos.com/pds/200911/23/46/ITO.pdf > > 여기서 12번째 슬라이드를 보시면 ZnO는 ntype반도체라고 하는데 > Zno단독으로는 2-6족인 반도체입니다. 2족이기때문에 > 3족이상의 물질을 넣어야 자유전자가 남아서 ntype이 되는게 아닌가 싶습니다. > 그러려면 도핑을한 ZnO가 ntype반도체다 라고 말해야되는게 맞는말이 > 아닌가 의문이 듭니다. > > >질문2. 반도체는 부도체와 특성이 비슷한데 n-type, p-type은 도체로 구분 > 되야되는것이 아닌지 알고싶습니다. > >질문3. ZnO가 2-6족 반도체라고 하는데 왜 이것이 반도체가 되는지 개념이 잘 > 잡히지 않습니다. Zn과 o가 결합하게 되면 전자를 공유하면서 결합을 > 하여 안정한 물질이 되는데 왜 이것이 반도체가 되는지 이해가 가지 않습니다. > > > >질문4. 그리고 제가 전에 질문했던 내용 답변내용인데 > > >여기서 제가 궁금한건 >>최외각 전자4개인 반도체 물질에 4개이상이나 이하의 물질을 넣어서 >>n형,p형 반도체를 만든다고 알고 있는데 >>SnO2같은 경우에는 최외각 전자가 4개인 Sn과 최외각전자가 6개인 >>O 2개가 공유결합을 하고 있기때문에 안정된 상태로서 >>최외각에 전자가 없는 것으로 알고 있습니다. >>그런데 최외각 전자가 3개인 In을 넣는다고 반도체가 되지 않을것 같습니다. >>원래 전자수가 4개인 반도체물질과 In이 결합해야 P형 반도체가 될 것인데 >>SnO2에서 Sn은 4개지만 SnO2는 최외각 전자가 없는 상태이기 때문에 반도체가 >>아닌것 같습니다. SnO2가 p형 반도체라고 했는데 사실은 >>InSn이 p형 반도체가 되야하는것이 아닌가 하는 의문이 듭니다. >*********************************** >산화물 반도체는 ZnO같으면 Zn은 2족,O는 6족으로써 2-6족 반도체입니다. >SnO2같으면 4-6족반도체가 됩니다. >이때 Indium을 doping하면 열처리를 하기 때문에 In2O3로 변화하게 되며,이를 나타내면 >In2O3-SnO2와 같이 되는데 산소는 같은 족으로써 In2SnOx로 표기합니다. >4족에 속하는 Sn에 3족인 In을 doping하므로 p-type형 반도체가 됨. >InSn이 되면 금속끼리의 결합이므로 반도체가 되지않으며 금속으로써 도체가 되겠습니다. >(금속화합물 반도체에도 해당이 되지 않겠습니다) > >여기서 In과 Sn끼리의 결합은 그냥 금속으로서 도체라고 했는데 그것에 대해 잘 >이해가가지 않습니다. 원래 4족의 물질에 그이상이나 이하족의 물질을 넣으면 >n이나p형 반도체가 되는데 왜 그런것인지 잘 모르겠습니다. 그리고 In203와 SnO2가 >결합하는데 산소는 무슨 역할을 하는지 개념이 잘 잡히지 않습니다. >결국 Sn이라는 4족 원소에 In이라는 3족 원소를 넣어서 P형을 만드는건데 >산소가 없이는 왜 반도체가 아니라 도체로만 취급되는지 알수가 없습니다. > >
    반도체라고 하면 흔히 4가 원자에 도핑을 하여 n, p형 반도체를 만들지만 전이원소를 이용하여 다양한 반도체들을 만들기도 합니다. 반도체의 정의는 낮은 온도에서는 부도체가 되지만 실온이나 고온에서 전도성질이 있는 물질을 말합니다. 따라서 여러 자료를 보면 다음과 같은 반도체들이 존재할 가능성이 있습니다. 1 Group IV 2 Group III-V 3 Group II-VI 4 Group I-VII 5 Group IV-VI 6 Group V-VI 7 Group II-V 산화아연은 II-VI 결합물로 가전자대와 전도대의 폭이 넓고 대역폭이 가시광선이 통과할 수 있으므로 투명한 성질을 가지고 있습니다. 결정구조는 3가지 형태가 있고 자연 상태에서는 육면체구조가 있으나 결정성장을 시키면 FCC구조를 가지게 할 수 있습니다. 이런 형태의 화합물은 전이금속이 결정구조에서 빠지는 경우가 있으므로 빠지는 공간을 산소의 전자대가 보충하게 되므로 결과적으로 전자가 남아도는 n형 반도체가 되는 것입니다. 전자가 남아돌게끔 다른 원소로 도핑을 하면 더욱 효과가 나오겠지요. 자세한 내용은 인터넷의 ZnO를 찾아보면 잘 나옵니다. 위키피디어를 참고하십시오. >질문1. http://pds17.egloos.com/pds/200911/23/46/ITO.pdf > > 여기서 12번째 슬라이드를 보시면 ZnO는 ntype반도체라고 하는데 > Zno단독으로는 2-6족인 반도체입니다. 2족이기때문에 > 3족이상의 물질을 넣어야 자유전자가 남아서 ntype이 되는게 아닌가 싶습니다. > 그러려면 도핑을한 ZnO가 ntype반도체다 라고 말해야되는게 맞는말이 > 아닌가 의문이 듭니다. > > >질문2. 반도체는 부도체와 특성이 비슷한데 n-type, p-type은 도체로 구분 > 되야되는것이 아닌지 알고싶습니다. > >질문3. ZnO가 2-6족 반도체라고 하는데 왜 이것이 반도체가 되는지 개념이 잘 > 잡히지 않습니다. Zn과 o가 결합하게 되면 전자를 공유하면서 결합을 > 하여 안정한 물질이 되는데 왜 이것이 반도체가 되는지 이해가 가지 않습니다. > > > >질문4. 그리고 제가 전에 질문했던 내용 답변내용인데 > > >여기서 제가 궁금한건 >>최외각 전자4개인 반도체 물질에 4개이상이나 이하의 물질을 넣어서 >>n형,p형 반도체를 만든다고 알고 있는데 >>SnO2같은 경우에는 최외각 전자가 4개인 Sn과 최외각전자가 6개인 >>O 2개가 공유결합을 하고 있기때문에 안정된 상태로서 >>최외각에 전자가 없는 것으로 알고 있습니다. >>그런데 최외각 전자가 3개인 In을 넣는다고 반도체가 되지 않을것 같습니다. >>원래 전자수가 4개인 반도체물질과 In이 결합해야 P형 반도체가 될 것인데 >>SnO2에서 Sn은 4개지만 SnO2는 최외각 전자가 없는 상태이기 때문에 반도체가 >>아닌것 같습니다. SnO2가 p형 반도체라고 했는데 사실은 >>InSn이 p형 반도체가 되야하는것이 아닌가 하는 의문이 듭니다. >*********************************** >산화물 반도체는 ZnO같으면 Zn은 2족,O는 6족으로써 2-6족 반도체입니다. >SnO2같으면 4-6족반도체가 됩니다. >이때 Indium을 doping하면 열처리를 하기 때문에 In2O3로 변화하게 되며,이를 나타내면 >In2O3-SnO2와 같이 되는데 산소는 같은 족으로써 In2SnOx로 표기합니다. >4족에 속하는 Sn에 3족인 In을 doping하므로 p-type형 반도체가 됨. >InSn이 되면 금속끼리의 결합이므로 반도체가 되지않으며 금속으로써 도체가 되겠습니다. >(금속화합물 반도체에도 해당이 되지 않겠습니다) > >여기서 In과 Sn끼리의 결합은 그냥 금속으로서 도체라고 했는데 그것에 대해 잘 >이해가가지 않습니다. 원래 4족의 물질에 그이상이나 이하족의 물질을 넣으면 >n이나p형 반도체가 되는데 왜 그런것인지 잘 모르겠습니다. 그리고 In203와 SnO2가 >결합하는데 산소는 무슨 역할을 하는지 개념이 잘 잡히지 않습니다. >결국 Sn이라는 4족 원소에 In이라는 3족 원소를 넣어서 P형을 만드는건데 >산소가 없이는 왜 반도체가 아니라 도체로만 취급되는지 알수가 없습니다. > >
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    서덕일님의 답변

    ZnO 는 합성(성장) 등으로 형성을 하면 화학결합에서 O 성분이 곧잘 빠집니다 이런 이유로 n-타입을 띠게 되며 도핑한 수준으로 강한 n타입은 아니고 '적당한' 수준의 n type 입니다 같은 이유로 P-ZnO 만들기가 어렵습니다 >질문1. http://pds17.egloos.com/pds/200911/23/46/ITO.pdf>> 여기서 12번째 슬라이드를 보시면 ZnO는 ntype반도체라고 하는데> Zno단독으로는 2-6족인 반도체입니다. 2족이기때문에 > 3족이상의 물질을 넣어야 자유전자가 남아서 ntype이 되는게 아닌가 싶습니다.> 그러려면 도핑을한 ZnO가 ntype반도체다 라고 말해야되는게 맞는말이> 아닌가 의문이 듭니다. >>>질문2. 반도체는 부도체와 특성이 비슷한데 n-type, p-type은 도체로 구분 > 되야되는것이 아닌지 알고싶습니다.>>질문3. ZnO가 2-6족 반도체라고 하는데 왜 이것이 반도체가 되는지 개념이 잘 > 잡히지 않습니다. Zn과 o가 결합하게 되면 전자를 공유하면서 결합을> 하여 안정한 물질이 되는데 왜 이것이 반도체가 되는지 이해가 가지 않습니다.> >>>질문4. 그리고 제가 전에 질문했던 내용 답변내용인데 >>>여기서 제가 궁금한건 >>최외각 전자4개인 반도체 물질에 4개이상이나 이하의 물질을 넣어서 >>n형,p형 반도체를 만든다고 알고 있는데 >>SnO2같은 경우에는 최외각 전자가 4개인 Sn과 최외각전자가 6개인 >>O 2개가 공유결합을 하고 있기때문에 안정된 상태로서 >>최외각에 전자가 없는 것으로 알고 있습니다. >>그런데 최외각 전자가 3개인 In을 넣는다고 반도체가 되지 않을것 같습니다. >>원래 전자수가 4개인 반도체물질과 In이 결합해야 P형 반도체가 될 것인데 >>SnO2에서 Sn은 4개지만 SnO2는 최외각 전자가 없는 상태이기 때문에 반도체가 >>아닌것 같습니다. SnO2가 p형 반도체라고 했는데 사실은 >>InSn이 p형 반도체가 되야하는것이 아닌가 하는 의문이 듭니다. >*********************************** >산화물 반도체는 ZnO같으면 Zn은 2족,O는 6족으로써 2-6족 반도체입니다. >SnO2같으면 4-6족반도체가 됩니다. >이때 Indium을 doping하면 열처리를 하기 때문에 In2O3로 변화하게 되며,이를 나타내면 >In2O3-SnO2와 같이 되는데 산소는 같은 족으로써 In2SnOx로 표기합니다. >4족에 속하는 Sn에 3족인 In을 doping하므로 p-type형 반도체가 됨. >InSn이 되면 금속끼리의 결합이므로 반도체가 되지않으며 금속으로써 도체가 되겠습니다. >(금속화합물 반도체에도 해당이 되지 않겠습니다) >>여기서 In과 Sn끼리의 결합은 그냥 금속으로서 도체라고 했는데 그것에 대해 잘 >이해가가지 않습니다. 원래 4족의 물질에 그이상이나 이하족의 물질을 넣으면 >n이나p형 반도체가 되는데 왜 그런것인지 잘 모르겠습니다. 그리고 In203와 SnO2가 >결합하는데 산소는 무슨 역할을 하는지 개념이 잘 잡히지 않습니다. >결국 Sn이라는 4족 원소에 In이라는 3족 원소를 넣어서 P형을 만드는건데 >산소가 없이는 왜 반도체가 아니라 도체로만 취급되는지 알수가 없습니다.
    ZnO 는 합성(성장) 등으로 형성을 하면 화학결합에서 O 성분이 곧잘 빠집니다 이런 이유로 n-타입을 띠게 되며 도핑한 수준으로 강한 n타입은 아니고 '적당한' 수준의 n type 입니다 같은 이유로 P-ZnO 만들기가 어렵습니다 >질문1. http://pds17.egloos.com/pds/200911/23/46/ITO.pdf>> 여기서 12번째 슬라이드를 보시면 ZnO는 ntype반도체라고 하는데> Zno단독으로는 2-6족인 반도체입니다. 2족이기때문에 > 3족이상의 물질을 넣어야 자유전자가 남아서 ntype이 되는게 아닌가 싶습니다.> 그러려면 도핑을한 ZnO가 ntype반도체다 라고 말해야되는게 맞는말이> 아닌가 의문이 듭니다. >>>질문2. 반도체는 부도체와 특성이 비슷한데 n-type, p-type은 도체로 구분 > 되야되는것이 아닌지 알고싶습니다.>>질문3. ZnO가 2-6족 반도체라고 하는데 왜 이것이 반도체가 되는지 개념이 잘 > 잡히지 않습니다. Zn과 o가 결합하게 되면 전자를 공유하면서 결합을> 하여 안정한 물질이 되는데 왜 이것이 반도체가 되는지 이해가 가지 않습니다.> >>>질문4. 그리고 제가 전에 질문했던 내용 답변내용인데 >>>여기서 제가 궁금한건 >>최외각 전자4개인 반도체 물질에 4개이상이나 이하의 물질을 넣어서 >>n형,p형 반도체를 만든다고 알고 있는데 >>SnO2같은 경우에는 최외각 전자가 4개인 Sn과 최외각전자가 6개인 >>O 2개가 공유결합을 하고 있기때문에 안정된 상태로서 >>최외각에 전자가 없는 것으로 알고 있습니다. >>그런데 최외각 전자가 3개인 In을 넣는다고 반도체가 되지 않을것 같습니다. >>원래 전자수가 4개인 반도체물질과 In이 결합해야 P형 반도체가 될 것인데 >>SnO2에서 Sn은 4개지만 SnO2는 최외각 전자가 없는 상태이기 때문에 반도체가 >>아닌것 같습니다. SnO2가 p형 반도체라고 했는데 사실은 >>InSn이 p형 반도체가 되야하는것이 아닌가 하는 의문이 듭니다. >*********************************** >산화물 반도체는 ZnO같으면 Zn은 2족,O는 6족으로써 2-6족 반도체입니다. >SnO2같으면 4-6족반도체가 됩니다. >이때 Indium을 doping하면 열처리를 하기 때문에 In2O3로 변화하게 되며,이를 나타내면 >In2O3-SnO2와 같이 되는데 산소는 같은 족으로써 In2SnOx로 표기합니다. >4족에 속하는 Sn에 3족인 In을 doping하므로 p-type형 반도체가 됨. >InSn이 되면 금속끼리의 결합이므로 반도체가 되지않으며 금속으로써 도체가 되겠습니다. >(금속화합물 반도체에도 해당이 되지 않겠습니다) >>여기서 In과 Sn끼리의 결합은 그냥 금속으로서 도체라고 했는데 그것에 대해 잘 >이해가가지 않습니다. 원래 4족의 물질에 그이상이나 이하족의 물질을 넣으면 >n이나p형 반도체가 되는데 왜 그런것인지 잘 모르겠습니다. 그리고 In203와 SnO2가 >결합하는데 산소는 무슨 역할을 하는지 개념이 잘 잡히지 않습니다. >결국 Sn이라는 4족 원소에 In이라는 3족 원소를 넣어서 P형을 만드는건데 >산소가 없이는 왜 반도체가 아니라 도체로만 취급되는지 알수가 없습니다.
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