지식나눔

칼코게나이드의 결정에 따른 전도성에 관한 질문입니다.

칼코게나이드의 전도성에 대하여 알고 싶습니다. 일단 기본적으로 비정질상에서는 저항이 높고 결정상에서는 저항이 낮아 전류가 잘 흐릅니다. voltage를 계속 가해주었을때 결정화가 되면서 전류가 흐르고 일정전압 이상에서 다시 전류가 확 떨어지는 그래프를 얻었는데 '융점이상이되면 전도성은 어떻게 변화하나요?' 떨어지는 원인을 알고 싶습니다.
  • PRAM
  • 칼코게나이드
  • 상변화메모리
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답변 1
  • 답변

    Taehee Jeong님의 답변

    칼코젠나이드는 상변화 물질입니다. 즉, 결정질과 비정질의 상변화를 외부 인자의 조절로 쉽게 일으킬 수 있는 물질입니다. 실험 결과와 같이, 결정질에서는 전기전도성이 높고, 비정질에서는 전기전도성이 낮습니다. 이것을 이해하기 위해서는 칼코젠나이드의 전기 전도성의 메커니즘에 대해서 알아야 합니다. 칼코젠나이드는 반도성 물질입니다. 즉, 에너지 밴드갭이 있습니다. 결정질에서는 이 에너지 밴드갭이 작고, 비정질에서는 이 에너지 밴드갭이 큽니다. 따라서 전기전도성이 결정질에서는 높고, 비정질에서는 낮습니다. 물론 이것을 원자 격자 모델로 설명할 수도 있습니다. 비정질에서는 원자들이 무작위로 배열되어 있기 때문에, 전기 캐리어(전자나 정공)들이 이동할 때에 원자 격자들로 부터 좀더 많은 산란을 받게 되어 전기전도성이 낮아진다고 설명할수도 있습니다. 마지막으로 융점 이상인 경우. 칼코젠나이드가 융점 이상으로 온도가 올라가면 물질이 고체에서 액체 상태로 변화하게 됩니다. 이러한 액체 상태는 매우 심각한 비정질 상태라고 이해하면 됩니다. 비정질 상태에서는 원자들의 격자 배열이 흐트러 져서 무작위로 원자들이 배열된 상태이지만, 그래도 원자들이 서로 결합(bonding)되어 있는 상태입니다. 융점 이상에서는 이러한 원자간의 결합이 매우 느슨해지거나 깨어질 수 있습니다. 따라서 전기전도성은 더욱 낮아지게 됩니다.
    칼코젠나이드는 상변화 물질입니다. 즉, 결정질과 비정질의 상변화를 외부 인자의 조절로 쉽게 일으킬 수 있는 물질입니다. 실험 결과와 같이, 결정질에서는 전기전도성이 높고, 비정질에서는 전기전도성이 낮습니다. 이것을 이해하기 위해서는 칼코젠나이드의 전기 전도성의 메커니즘에 대해서 알아야 합니다. 칼코젠나이드는 반도성 물질입니다. 즉, 에너지 밴드갭이 있습니다. 결정질에서는 이 에너지 밴드갭이 작고, 비정질에서는 이 에너지 밴드갭이 큽니다. 따라서 전기전도성이 결정질에서는 높고, 비정질에서는 낮습니다. 물론 이것을 원자 격자 모델로 설명할 수도 있습니다. 비정질에서는 원자들이 무작위로 배열되어 있기 때문에, 전기 캐리어(전자나 정공)들이 이동할 때에 원자 격자들로 부터 좀더 많은 산란을 받게 되어 전기전도성이 낮아진다고 설명할수도 있습니다. 마지막으로 융점 이상인 경우. 칼코젠나이드가 융점 이상으로 온도가 올라가면 물질이 고체에서 액체 상태로 변화하게 됩니다. 이러한 액체 상태는 매우 심각한 비정질 상태라고 이해하면 됩니다. 비정질 상태에서는 원자들의 격자 배열이 흐트러 져서 무작위로 원자들이 배열된 상태이지만, 그래도 원자들이 서로 결합(bonding)되어 있는 상태입니다. 융점 이상에서는 이러한 원자간의 결합이 매우 느슨해지거나 깨어질 수 있습니다. 따라서 전기전도성은 더욱 낮아지게 됩니다.

    시원한 답변입니다. 매우 감사드립니다. 많은 도움이 되었습니다.