실리콘(Si)의 구조

원자구조

원자(Atom)는 핵(Nucleus)과 그 주변을 돌고 있는 전자(Electron)로 구성되어 있다. 원자의 핵은 양전하값을 가지는 양성자(Proton)와 중성인 중성자(Neutron)로 이루어져 있으며, 전자는 핵 주위를 궤도를 그리며 회전한다.

각 궤도에서 첫 번째 궤도(K각)에 2개, 두 번째 궤도(L각)에 8개, 세 번째 궤도(M각)에 18개, 네 번째 궤도(N각)dp 32개가 들어갈 수 있다.

원자 구조

원자 궤도의 최대 전자 수

 

실리콘(Si) 원자 구조

Si 원자 번호는 14번이며 즉, Si은 전자 14개를 가지고 있다. 이때 K각에 2개, L각에 8개, M각에 4개를 가지게 되는데 최외각 전자가 4개여서, 4가 원소라 부른다.

같은 Si 원자들이 결합을 이루면 Si 최외각 전자 4개를 옆 Si들과 공유하는 것을 공유결합이라 하고 이를 통해 안정을 이루게 된다.

이처럼 순수 Si 원자끼리 공유결합을 이루고 있는 것을 순수 반도체 또는 진성(Intrinsic)반도체라고 한다.

Si의 공유결합