p형 반도체

p형 반도체

[ P-type semiconductor , -型半導體 ]

요약 순수한 반도체 물질에 불순물을 첨가하여 정공(hole)이 증가하게 만든 것이 p형 반도체이며, 전자수를 증가시킨 n형 반도체와 대조된다.

순수한 반도체 물질인 규소저마늄에 불순물을 첨가하면 저항을 감소시킬 수 있다. 이 과정을 도핑(doping)이라 하는데 전자나 정공의 수를 증가시킴으로써 전도성을 높여 저항을 감소시키게 된다. 이때 정공수를 증가시킨 것이 p형 반도체이며, 전자수를 증가시킨 것은 n형 반도체라 한다.

순수한 반도체에서 정공수를 증가시키기 위해서는 불순물인 알루미늄(Al)·붕소(B)·갈륨(Ga)·인듐(In) 등의 3가 원소를 첨가해야 한다. 예를 들어, 순수한 규소 안에 붕소를 첨가하면 이들은 서로 공유결합을 하려고 한다. 그러나 규소의 가전자(가장 바깥 궤도를 도는 전자)가 4개인데 비해 붕소는 3개이므로 공유결합하기 위해서는 가전자 1개가 부족하다. 이때 전자가 부족한 곳이 정공이 되고, 전하 운반체(carrier)는 자유전자보다 양(+, positive)의 전기를 갖는 정공 쪽이 많아지게 된다. 이처럼 반도체는 불순물의 영향에 의해 전기적인 특성이 변하는데 불순물 반도체는 진성 반도체보다 전도성이 높아 반도체 소자로 많이 사용된다.

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