반도체왿� 초전도체 ppt 파워포��트자료

Ⅰ실리콘계 반도체
반도체
전기적으로 붿�도체왿� 도체의 중간의 성질을 가지는 물질로 기본적으로 4족원소인 Si, Ge과 3-5족, 2-6족의 화합물 반도체로 구분된다.
◆ 붿�도체 (insulator)
전도도(conductivity)가 10-18 - -10-8 S/cm 인 물질
◆ 반도체 (semiconductor)
전도도가 10-7 - 103 S/cm 인 물질
◆도체 (conductor)
전도도가 104 - 106 S/cm 인 물질
초기의 반도체 소자를 제작하는데 쓰인 물질은 Ge이며 현재는 Si 및 고속 또는 빛을 방출, 흡수하는데 필요한 소자로 화합물 반도체를 사용한다.
특히 실리콘은 정류소자, 트랜지스터 및 집적회로에 이용되는 아주 중요한 반도체 물질이다.
도체
반도체
붿�도체
물질의 에너지대
일반적인 반도체 물질이 주기율표상에 4족 원소이듯이 몇가지의 원소를 합쳐 만든 화합물 반도체도 3족+5족, 2족+6족처럼 전기적으로 중성으로 만든다.

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실리콘 나노결정
◆ 결정의 크기가 작아지면 물질의 열역학적 성질에 큰 변화를 일으킨다 (녹는점 내림, 상전이).
◆ 광학적 전이(optical transition)나 전기적 전이(electronic transition) 성질에 많은 변화가 나타난다.
◆ 입자의 크기가 작아지면 반도체의 밴드갭이 더 커진다.
◆ 밴드갭 조절(bandgap engineer- ing)을 통한 완벽한 색상의 구현, 발광 센서로의 응용, Coulombic blockade 현상을 통한 단일 전자 트랜지스터(single electron transistor, SET)의 응용

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초전도체의 원리(BCS이론)
◆ 초전도상태에서 두 개의 전자는 포논을 매개로 인력이 작용하여 쿠퍼쌍을 형성하며,두 전자는 스핀과 운동량이 서로 반대이어서 총 스핀과 운동량이 제로이며, 모든 쿠퍼쌍이동일한 방향에 동일한 속도로 움직여 초전도 상태를 일으킨다.(격자진동)
◆ 초전도상태로 전이온도 T` = 1.13T exp(-1/M)의 관계가 있다. (여기서 M은 전자왿� 포논사이의 상호작용 강도를 나타내는 정수이고 T는 디바이온도이다.) 그리고 이 이론이 보여 줄 수 있는 초전도임계온도는 40K정도가 한계이다.