물리전자공학 6 - 밴드 갭의 특성, 전자친화도

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 1. 밴드 갭 에너지 (Band gap energy)

 

$$ E_{g}(T)=E_{g}(0)- \frac{\alpha T^{2}}{T+T_{o}} $$

이므로

 

 밴드 갭 에너지는 물질 고유의 값이기 하지만 온도에 따라 변화하는 값입니다.

 

- 주요 반도체의 밴드 갭 에너지 -

	InSb	Ge	Si	GaAs	GaP	ZnSe
Eg	0.18 [eV]	0.67 [eV]	1.12 [eV]	1.42 [eV]	2.25 [eV]	2.7 [eV]

 

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2. 도체, 반도체, 절연체 간의 밴드 갭 에너지

 

위 그림과 같이

 

도체는 Eg의 값이 0이기 때문에 전도 대역과 가전자 대역 사이의 전자 이동이 자유롭습니다.

 

절연체는 Eg의 값이 크기 때문에 전도 대역과 가전자 대역 사이의 전자 이동이 어렵습니다.

 

반도체는 Eg의 값이 절연체와 도체 사이이기 때문에 전도 대역과 가전자 대역 사이의 전자 이동이 가능합니다.

 

그러므로 반도체의 밴드 갭 에너지를 조절함으로써 물질의 전도도를 통제할 수 있습니다.

 

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3. 전자 친화도 (Electron affinity)

전자 친화도는 전자를 물질 밖으로 끄집어낼 때 필요한 에너지 입니다.

 

$$ Electron \ affinity \ = \  \chi \ [V] $$

 

Ec에 있는 전자는 전자 친화도 만큼의 에너지를 가하면 반도체 격자를 탈출합니다.