2. 반도체(Semiconductor), 에너지 밴드갭(Energy bandgap), 물질의 분류

다음으로 알아볼 내용은 반도체(Semiconductor)와 에너지 밴드갭입니다. 어떤 것을 설명할 때, 정의를 내리는 것이 생각보다 상당히 어려운데, 반도체도 마찬가지인 것 같습니다. 어떤 관점으로 보느냐에 따라서 정의할 수 있는 방향이 다르거든요! 그래서 에너지 밴드갭이 매우 중요합니다. 거기서부터 다양한 정의을 파생할 수 있습니다. Band와 Bandgap 실리콘(Si) 원자는 전자가 14개입니다. 고등학교 때 배운 오비탈 구조를 그려볼까요? 실리콘 원자가 하나만 있다면 위에 있는 그림과 같이 3s와 3p가 구분되어 전자가 채워질 것입니다. 하지만 실리콘은 원자 하나로 존재하는 것이 아니라, 격자 단위로 존재하고 있습니다. 그래서 오비탈이 겹치게되고, sp3오비탈이 만들어집니다. 3s와 3p의 에너지 준위는 다르지만, 3sp3 혼성 오비탈은 하나의 에너지 준위를 갖습니다. 그래프에서 오른쪽으로 갈 수록, 실리콘(Si)원자가 멀리 떨어져 있는 상황이고, 그래프에서 왼쪽으로 갈 수록...

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