P형 도핑

요약 순수 반도체에 원자가 전자가 3개인 13족 원자를 주입하여 양공을 많이 생성함으로써 반도체의 전도율을 증가시키는 방법. 이렇게 생성된 반도체를 P형 반도체라고 한다.

순수 반도체에 소량의 불순물을 첨가하여 불순물 반도체를 만드는 공정 방법 중, 양공을 많이 생성함으로써, 반도체의 전도율을 증가시키는 방법을 P형 도핑이라고 한다. P형 도핑에서는 순수 반도체를 형성하는 실리콘(Si), 저마늄(GE) 등의 원자보다 원자가 전자가 1개 적은 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 13족 원자를 주입하는 것으로 양공을 생성한다.

예를 들어, 원자가 전자가 4개인 실리콘(Si)에 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In)와 같은 원자가 전자가 3개인 원자가 주입되면, 주입된 원자의 3개 전자는 인접한 실리콘(Si) 원자와 공유결합을 형성한다. 이때 실리콘(Si) 원자의 4개 전자 중 1개 전자는 공유결합에 참여하지 못하게 되고, 그로 인해 전자가 부족한 양공이 생성된다. 양공의 에너지 준위는 원자가띠 바로 위에 위치하고 있어서 약간의 에너지만으로도 원자가띠의 전자들이 양공으로 올라와 도체의 성질을 가지게 된다. 이 같은 P형 도핑에서는 주입된 불순물 하나당 하나의 양공 발생하며, 주입된 불순물인 13족 원자는 전자를 얻는다 하여 억셉터(acceptor)라 부른다.

P형 도핑으로 만들어진 반도체를 P형 반도체라고 하며, P형 반도체는 양공이 전하 운반자로, 양공에 의해 전류가 흐르게 된다.