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검출기는 광전효과를 이용한 반도체를 사용하기 때문에 일반적인 반도체의 전 자적 특성 및 원리를 통해 이해할 수가 있다. 그림 에서와 같이 대표적인 반도체인 1 실리콘의 원자 결합구조를 보면 정전하 를 띤 원자 양이온 에는 개의 팔이 있고 ( ) 4 각각 가전자를 하나씩 공유하면서 인접 한 원자와 결합하고 있다. 그림 실리콘 의 결합 구조 < 1. (Si) > 이렇게 실리콘 이외의 다른물질이 혼 합되지 않은 안정된 상태의 반도체를 진 성반도체(intrinsic semiconductor)라 한 다. 한편 안정된 상태의 반도체에 열 등 , 의 외부에너지를 주면 반도체내 가전자 들은 운동이 활발해져 일부 가전자가 에 너지갭 장벽 을 뛰어넘어 ( ) 자유전자가 된 다 이때 가전자가 빠져나간 자리에는 전 . 자에 비해 상대적으로 양 의 전하를 (+) 가 지는 구멍이 생기는데 이것을 정공 (posi 이라고 한다 tive hole) . 이렇게 생긴 정공에는 빠져나가지 못 한 가전자가 그 위치로 들어가면서 전자 가 이동을 한다 그것은 바로 반도체내 . 그림 반도체 에너지대 구조 < 2. > 전류가 잘 흐를 수 있는 특성(전도성 이 ) 된다 이러한 . 정공과 자유전자 전도전자 ( ) 를 전하의 운반체라는 뜻으로 반송자 라고 한다 (carrier) . 한편 진성반도체에 미량의 불순물을 혼합하면 그 불순물의 종류에 따라 형 p 반도체 또는 형 반도체 n 가 생성되는데 진성반도체에 비해 전도성이 높다. 형 반도체 n 는 가의 실리콘원자에 안 4 티몬 과 같은 가 개의 가전자를 가 (Sb) 5 (5 진 의 원자를 미량 혼합하는데 결정의 ) , 모양은 변하지 않으나 일부의 실리콘원 자 위치에 안티몬 원자가 바뀌어 놓여지고 그림 형 반도체 결정구조 < 3. n > 열상장비의 검출기는 어떻게 적외선 에너지를 전기 신호로 7. 바꿀 수 있는가? 원자 가전자 에너지갭 장벽( )