반도체 소자 | SOTO 백과사전

반도체 소자(半導體素子, 영어: semiconductor device) 또는 고체상태 소자/솔리드-스테이트 디바이스(固體狀態素子, 영어: solid-state device)는 반도체 재료(주로 규소, 저마늄, 비소화 갈륨 및 유기 반도체)의 전자적 특성에 의존하여 기능을 수행하는 전자 부품이다. 반도체의 도전율은 도체와 절연체 사이에 있다.

반도체 소자는 대부분의 응용 분야에서 진공관을 대체했다. 이들은 진공(일반적으로 열전자 방출에 의해 유리됨)을 가로지르는 자유 전자나 이온화된 가스를 통한 자유 전자 및 이온이 아닌, 고체 상태 내에서 전류를 전도한다.

반도체 소자는 단일 개별 소자뿐만 아니라, 수백 개에서 수십억 개에 이르는 소자들을 단일 반도체 웨이퍼(기판이라고도 함) 위에 제조하고 상호 연결한 집적 회로로도 제조된다. 반도체 재료는 도핑이라고 불리는 의도적인 불순물 첨가를 통해 그 거동을 쉽게 조절할 수 있기 때문에 유용하다.

반도체의 도전율은 전기장이나 자기장의 도입, 빛이나 열에 대한 노출, 또는 도핑된 단결정 실리콘 격자의 기계적 변형에 의해 제어될 수 있다. 따라서 반도체는 우수한 센서가 될 수 있다.

반도체 내의 전류 전도는 이동 가능한 "자유" 전자와 양공에 의해 발생하며, 이들을 통칭하여 전하 운반자라고 한다. 반도체에 인이나 붕소와 같은 원자 불순물을 적은 비율로 도핑하면 반도체 내의 자유 전자나 양공의 수가 크게...