결정 내 결함과 전도성간의 상관관계는?
안녕하세요.
이 세상에는 완벽한 물체는 없다고 합니다. 즉 결함을 포함할 수 밖에 없는데, 그렇다면 결정에 결함이 포함되었을 때, 전기 전도성에는 어떤 변화가 일어나나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
결정에 결함이 존재하면 전기 전도성에 다양한 영향을 미치게 됩니다. 일반적으로 결정 내부의 원자 배열이 완벽하게 규칙적일 때 전자는 격자 내를 자유롭게 이동하며 높은 전기 전도도를 나타냅니다. 하지만 결함이 발생하면 이러한 규칙적인 배열이 깨지면서 전자의 이동을 방해하는 산란 중심이 생겨 전기 전도도가 감소하게 됩니다. 예를 들어 빈자리 결함이나 치환형 불순물은 전자의 이동 경로를 방해하여 전기 저항을 증가시킵니다. 반면 일부 결함의 경우 오히려 전기 전도도를 증가시키기도 합니다. 예를 들어 특정 불순물은 에너지 밴드 구조를 변화시켜 전자의 이동을 용이하게 만들 수 있습니다. 따라서 결정의 전기 전도도는 결함의 종류 농도 위치 등 다양한 요소에 따라 복합적으로 변화하며 이는 반도체 소자의 성능을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.
1명 평가안녕하세요. 신란희 전문가입니다.
결정 결함은 전하 운반체의 이동을 방해하고 재결합을 유도하는 전도성을 감소시킵니다.
반면, 특정 결합은 새로운 전도 경로를 제공할 수 있어 경우에 따라 긍적적일 수 있습니다.
따라서, 결함의 유형과 밀도가 전도성에 미치는 영향은 중요합니다. 이를 통해 반도체 특성을 조절할 수 있습니다.
1명 평가안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
결정에 결함이 포합되면 전기 전도성이 변화할 수 있습니다. 결함이 전지의 이동 경로를 방해하거나 전자와 결합해 전하 이동을 전해하면 전도성이 감소할 수 있습니다. 반면, 특정한 결함이 전자의 농도를 증가시키면 전도성이 향상될 수도 있습니다.