[01] N형 도핑, P형 도핑

위키피디아에서 반도체는 다음과 같이 표현함.

Semiconductors are crystalline or amorphous solids with distinct electrical characteristics. They are of high resistance ㅡ higher than typical resistance materials, but still of much lower resistance than insulators.

실리콘(Si)는 원자가 전자 4개를 가지고 있음. 불순물을 조금 첨가하는 도핑(doping)과정으로 반도체의 특성을 크게 바꿀 수 있음. 대표적으로 N형과 P형이 존재함.

N형 도핑: 주기율표 5족에 있는 인(P), 비소(As)를 첨가하면 공유결합하지 못한 전자가 발생함. 그래서 전자가 majority carrier이며, 정공은 minority carrier가 된다. 또한 전자를 5개 가진 원자는 전자를 잃기 때문에 donor 원자라고 표현한다.

P형 도핑: 주기율표 3족에 있는 붕소(B), 알루미늄(Al)를 첨가하면 공유결합하지 못한 정공이 발생함. 그래서 정공이 majority carrier이며, 전자는 minority carrier가 된다. 또한 전자를 3개 가진 원자는 공유결합으로 전자를 얻기 때문에 acceptor라고 불린다.

                          [그림1] P형 도핑                                    [그림2] N형 도핑