전체 글 305

N형 도핑, P형 도핑

[N형 도핑, P형 도핑] N형 도핑의 목적은 물질에 운반자 역할을 할 전자를 많이 만드는 것이다. 실리콘(Si)의 경우를 생각해보자. Si원자는 원자가 전자 4개를 가지고 있고, 각 원자는 주변의 Si원자 4개와 공유결합을 이루고 있다. 만약 이 Si 원자의 결정구조에 원자가 전자가 5개인 원자(주기율표의 15족에 있는 원자 : 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb), 비스무트(Bi))가 들어간다면, 그 추가된 원자는 공유결합 4개를 갖고, 결합하지 않은 전자를 하나 갖게 된다. 이 여분의 전자는 원자에 약하게 구속 돼 있어서 쉽게 전도띠로 올라갈 수 있다. 상온에서, 이런 전자는 사실상 전부 들떠서 전도띠로 올라가게 된다. 이런 전자가 들뜨는 것은 양공을 만들어내지 않기 때문에, N형 도핑을 한 물..

과학/물리학 2024.12.09

규소, 실리콘, Silicon, 14Si

규소, 실리콘, Silicon, 14Si14S규소/실리콘硅素, Silicon분류준금속상태고체원자량28.085밀도2.33 g/cm3녹는점1414 °C끓는점3265 °C용융열50.21 kJ/mol증발열383 kJ/mol원자가4이온화에너지786.5, 1577.1, 3231.6 kJ/mol전기음성도1.9전자친화도133.6 kJ/mol발견J. J. Berzelius (1824)CAS 등록번호7440-21-3 이전 원소알루미늄(Al)다음 원소인(P) 물리적 속성상태                    고체녹는점                 1687 K(1414°C, 2577°F)끓는점                 3538K(3265°C, 5909°F)밀도(20° C)          2.329085 g/cm3[3]융..

과학/화학 2024.12.08

비행기가 나는 원리, 베르누이 정리, Bernoulli's Theorem

비행기에 작용하는 힘은 모두 네 가지다. 물체를 아래에서 위로 뜨게 하는 힘인 '양력(Lift)', 물체를 뒤로 당기는 힘인 '항력(Drag)', 물체를 앞으로 가게 하는 '추력(Thrust)', 그리고 물체를 지상으로 당기는 '중력(Weight)'이 그것이다. 이 중 물체가 하늘에 뜨게 직접적으로 관여하는 힘은 양력이다. 곧 비행기가 하늘에 뜨게 하려면 양력을 키우면 되는 것이고, 이 힘을 중력보다 크게 만들면 되는 것이다. 우리가 날개를 자세히 살펴보면 비행기 날개는 평평하지가 않다는 것을 알 수 있다. 이를 에어포일(Airfoil)이라 부르는데, 길쭉한 타원형으로 생겼는데 잘 보면 아랫부분과 윗부분 생긴 것이 다르다. 여기에 양력 발생의 기본 원리가 숨겨져 있다.  [베르누이의 정리]전통적으로 이 ..

과학/물리학 2024.12.08

트랜지스터

[트랜지스터의 구성 ]  접합 트랜지스터는 [그림 1]과 같이 구성돼 있다. 얇은 n형 반도체를 p형 반도체 사이에 끼워 넣은 것을 p-n-p형 트랜지스터라고 하며, 얇은 p형 반도체를 n형 반도체 사이에 끼워 넣는 것을 n-p-n형 트랜지스터라고 한다. p와 n, 정공과 전자를 바꿔 놓으면 p-n-p이건, n-p-n이건 트랜지스터로써의 동작은 똑같은 것이 된다. (a)는 p-n-p형 트랜지스터의 모형이고, 양쪽 p형 전극을 붙여, 한쪽을 이미터(Emitter: E), 다른 쪽을 컬렉터(Collector: C)라고 부른다. 그리고 중앙의 얇은 n형은 베이스(Base: B)라고 부른다.  (b)는 n-p-n형의 구성을 나타낸 것이다. 또한 트랜지스터 각 그림 기호의 전극 옆에는 일반적으로 문자 기호 E, ..

과학/물리학 2024.12.08

반도체, semiconductor

반도체, 半導體, semiconductor 상온에서 전기 전도율이 구리 같은 도체(전도체)하고 애자, 유리 같은 부도체(절연체)의 중간 정도인 물질이다. 가해진 전압이나 열, 빛의 파장 등에 의해 전도도가 바뀐다. 일반적으로는 규소 결정에 불순물을 넣어서 만든다. 주로 증폭 장치, 계산 장치 등을 구성하는 집적회로를 만드는 데에 쓰인다. 반도체는 매우 낮은 온도에서는 부도체처럼 동작하고 실온에서는 도체처럼 동작한다. 다만 반도체는 부도체처럼 동작할 때와 도체처럼 동작할 때 각각 부도체나 도체와 다른 점이 있다. 부도체하고의 차이점으로는 띠틈이 커 전자가 전도띠로 잘 올라가지 못하는 부도체와 달리 에너지 띠간격이 충분히 작아 실온에서 전자가 쉽게 전도띠로 올라갈 수 있다는 점이 있으며 도체와의 차이점으로는..

과학/물리학 2024.12.08