N형 웨이퍼

N-형 웨이퍼

순수 실리콘은 전도성이 없기 때문에 반도체로 거의 사용되지 않습니다. 순수 실리콘을 실제 사용 가능한 반도체로 만들려면 제어된 양의 불순물을 첨가해야 합니다. 불순물을 첨가하면 전도도가 변화하여 실리콘이 반도체로 변합니다. 진성(intrinsic) 또는 순수 물질에 불순물을 첨가하는 과정을 도핑이라고 하며, 불순물을 도펀트라고 합니다. 도핑 후에는 진성(intrinsic) 물질이 외재(extrinsic) 물질이 됩니다. 실질적으로 도핑을 거쳐야만 재료를 사용할 수 있게 됩니다.

결정 구조를 변경하지 않고 실리콘에 불순물 원자를 추가하면 N형 물질이 생성됩니다. 일부 원자에서는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb)과 같이 가전자대에 전자가 5개 있는 전자가가 있습니다. 실리콘에 불순물을 도핑해도 결정 구조나 결합 공정이 변하지 않아야 합니다. 불순물 원자의 여분의 전자는 공유 결합에 참여하지 않으므로 자유롭게 이동할 수 있습니다. 실리콘에 전류가 흐르도록 충분한 자유 전자를 생성하는 데는 아주 적은 양의 불순물만 필요합니다. N형 실리콘은 좋은 전도체입니다. 전자는 음전하를 띠기 때문에 N형이라는 이름이 붙었습니다. 다음 그림은 불순물 원자를 추가한 실리콘 결정의 변화를 보여줍니다.

N형 실리콘의 전도성 특성으로 인해 전력 디바이스, 다이오드, 트랜지스터 등 많은 애플리케이션에 널리 사용되고 있습니다.