도체·반도체·부도체

통합과학1 · 물질과 규칙성 — 자유 전자가 많으면 도체, 거의 없으면 부도체, 중간이며 조건에 따라 조절되는 것이 반도체. 온도를 올리면 도체는 저항이 커지지만, 반도체는 전자가 많이 튀어나와 저항이 작아진다.

1. 직접 해보기

온도를 조절해 도체(구리)와 반도체(규소)의 저항 변화를 비교하자. 두 곡선의 방향이 반대임을 확인.

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전기적 성질로 물질 나누기

구분	자유 전자	예	온도 ↑ 시 저항
도체	매우 많음	구리, 은, 알루미늄, 철	증가
반도체	적당 (조절 가능)	규소(Si), 저마늄(Ge)	감소
부도체(절연체)	거의 없음	고무, 유리, 플라스틱	거의 변화 없음

반도체를 쓰는 이유

순수 반도체에 불순물을 첨가(도핑)하면 전자가 남는 n형, 전자가 부족한(양공) p형이 된다. p–n 접합으로 다이오드(한 방향 전류), 트랜지스터(스위치·증폭), 태양전지(빛 → 전기), LED(전기 → 빛)를 만든다. 현대 전자 기기의 핵심.

핵심 자유 전자 수로 도체·반도체·부도체가 갈린다. 온도가 오르면 도체는 저항이 커지지만 반도체는 작아지고, 도핑으로 성질을 조절해 소자를 만든다.

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