실리콘 웨이퍼의 제작 - 웨이퍼 결정성2

 

단결정과 다결정 그리고 비정질의 차이를 좀 더 쉽게 그림으로 나타내었다.

원자의 결정은 입체적이지만 2D로 단순하게 모식화하였으니 참고만 하길 바란다.

 

 

 

1. 단결정

 

 

 

 

위와 같이 단결정은 일정한 규칙으로 배열이 결정되어 있는 상태이다.

Si(실리콘)의 체외각 전자 4개가 서로 공유결합을 한다.

 

 

 

각 각의 원자 하나하나가 전자의 흐름을 방해하지 않아서 전자가 매끄럽게 잘 흐를 수 있다.

 

 

 

 

2. 다결정

다결정의 경우 위의 그림과 같이 결정의 방향이 하나가 아닌 두 개 이상의 결정을 갖게 된다.

위와 같은 경우에도 외부에서 전자를 흘려줄 경우 전자는 이동을 한다.

 

 

단결정과는 다르게 중간에 빈 공간이 형성된다.

이럴 경우 앞으로 나아가던 전자는 이동이 어려워 다른 방향으로 이동을 하게 된다.

그림으로만 보아도 단결정과는 다르게 전자의 이동이 비교적 자유롭지 못하다.

 

 

 

3. 비정질

비정질은 말 그대로 정해진 방향이 없다고 보면 된다.

규칙성이 없는 배열이다 보니 각각의 원자들이 붙어 있는 것도 있고 떨어져 있는 것도 있다.

 

 

 

 

 

위와 같은 상태에서 전자를 흘려보내주면 전자는 흐르지만 이동이 많이 어렵다.

위의 그림에선 전혀 전자가 이동하지 못 갈 것 같지만,

실제 3D 형태로 보면 접전이 있어 전자가 이동한다.

하지만 원자 간의 배열이 규칙적인 결정질에 비해 전자의 이동성은 떨어질 것은 명확하다.

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