띠 이론(band theory)에 대해서

띠 이론(band theory)은 고체의 전기적 성질을 에너지 대의 구조로 설명하는 이론 입니다.

 

Band Theory

도체의 경우는

가전자대전도대의 띠 간격이 중첩되어 있어 별도의 에너지를 가하지 않아도

원자가의 전자가 다른 띠로 쉽게 이동할 수 있습니다.

 

, 고체(금속) 내에서 자유롭게 이동하므로 전류가 흐를 수 있습니다.

 

절연체의 경우는

띠 간격이 넓기 때문에 에너지를 가해주어도 전자가 전도대로 이동할 수 없습니다.

, 가전자대에서 전도대로 이동할 수 없으므로 전류가 흐르지 않습니다.

 

반도체의 경우는

도체에 비해서 가전자대와 전도대의 띠 간격이 조금 넓고, 절연체에 비해서는 띠 간격이 좁아서

열을 가해주면 전자가 전도띠로 이동할 수 있어서 전류가 흐르게 됩니다.

 

또한, 고유반도체에 불순물(3가 또는 5가 원소)을 첨가하면 도전성이 크게 향상 됩니다.

 

이를 불순물 반도체라 하며 불순물 첨가 비율은

예로, 실리콘(Si)원자 105개에 붕소(B) 원자 1개를 첨가하면

도전성은 약 1,000배 증가 합니다.

 

이때 첨가되는 불순물은 주로 원자가 3 또는 5인 원소들이고 고유반도체(4)에 첨가되면

공유결합구조를 형성할 때, 전자가 1개 부족하거나 남아돌게 됩니다.

전자가 남아도는 반도체를 N형 반도체, 전자가 부족한 반도체를 P형 반도체라 합니다.

 

띠 이론(band theory)에 대해서

By gajayaho 180826

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