역사적으로 반도체는 트랜지스터의 발명으로 유명하다. 하지만 반도체가 모두 결정체는 아니다.
우리 모두 알고 있듯이, 재료는 결정형과 비결정질의 두 가지 범주로 나뉜다.
결정체는 내부 입자가 3 차원 공간에서 주기적으로 반복되는 고체입니다. 즉, 결정은 격자 구조를 가진 고체입니다. 격자 구조란 특정 형상을 구성하는 내부 입자 (원자, 이온 또는 분자) 의 규칙적인 배열을 말합니다. 크리스탈의 기본 요소는 대칭입니다. 결정체의 이상적인 모양과 내부 구조는 모두 특정 대칭성을 가지고 있다. 수정의 중요한 특징은 모양이 규칙적인 기하학적 형태라는 것이다. 이상적인 환경에서 자란 결정체는 볼록 다각형이어야 한다.
유리, 호박 등과 같이 결정체처럼 보이는 물질들. 격자 구조는 없습니다. 즉, 주기적인 반복 배열을 하지 않습니다. 이런 고체를 무정형 또는 무정형 체라고 한다.
수정도 수정과 다르다. 결정체는 그 출처와 결합 특성에 따라 분류할 수 있다. 수정은 천연 수정 (보석, 얼음, 모래 등) 으로 나뉜다. ) 및 인공 결정 (다양한 인공 결정 재료 등. ) 그들의 정보원에 따르면. 결정은 다음과 같이 구분됩니다: 다이아몬드와 같은 원자 결정; NaCl； 과 같은 이온 결정; 얼음과 같은 분자 결정; 구리와 같은 금속 결정체.
천연 크리스탈 또는 천연 크리스탈 광물은 특정 화학 성분 및 결정 구조를 갖는 천연 원소 또는 화합물입니다. 합성결정체는 합성되거나 인공적인 결정체이다.
합성 결정체는 천연 대응물을 가진 인공 결정체이다. 반면 인조결정체에는 인조티타늄산 스트론튬, 가닛 (YAG), 가닛 (GGG) 과 같은 천연 대응이 없다.
사람들이 흔히 볼 수 있는 결정체로는 수정, 석염, 사탕수수 등이 있다. 일반인의 마음속에서 수정은 수정, 석염처럼 규칙적인 기하학적 다면체 모양을 가지고 있다.
결정질 반도체와 비정질 반도체, 다결정 반도체를 포함한 모든 것이 유용하다. 실리콘 태양전지, 단결정 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지, 폴리실리콘 태양전지 등이 있습니다.
(2) 크리스탈과 보석
수정규칙의 기하학과 영롱하고 아름다운 색깔은 단번에 보석을 떠올리게 한다.
결정계별로 분류 된 일반적인 보석은 다음과 같습니다.
다이아, 가닛, 스피넬 등과 같은 고급 크리스탈 패밀리. 동일한 축 대칭성을 가지고 있습니다.
6 자 대칭을 가진 에메랄드와 사파이어와 같은 중간 결정체 가족; 트리플 대칭 루비, 사파이어, 벽새, 크리스탈; 사방 대칭을 가진 지르콘 등.
비스듬한 황옥, 올리브석, 금에메랄드와 같은 저급 수정족; 단일 경사 대칭을 가진 연옥, 경옥, 투휘석; 삼경사 대칭의 래브라도 돌과 달빛 돌.
보석과 에메랄드의 차이점에주의를 기울이십시오. 다이아, 루비, 사파이어와 같은 보석은 단일 광물로 구성된 결정체인 단결정입니다. 경옥, 연옥, 경옥과 같은 비취는 다결정 집합체, 즉 하나 이상의 광물로 구성된 집합체이다.
(3) 반도체와 보석
다이아 영원하다' 는 보석왕 데빌스가 1939 에서 사용하는 광고어다.
여기 다이아 다이아, 또는 다이아 구조를 가진 탄소 (C) 입니다. 다이아 은 현재 알려진 가장 단단한 보석이다.
순수한 다이아 무색 이다. 블루 다이아 도핑 된 소량의 붕소 (B), 보라색 다이아 도핑 된 소량의 질소 (N), 붕소 (B) 및 수소 (H) 원자.
이렇게 소중한 것을 인공으로 만들 수 있다면, 얼마나 큰 부의 유혹인가! 사실, 사람들은 오랫동안 다이아 제작을 시도해 왔다.
1893 년 프랑스 과학자 헨리 모바산 (1852- 1907) 은 흑연으로 세계 최초의 다이아 제작에 성공했다고 세계에 발표했다. 그러나 누군가가 그에게 의문이 있거나 복제할 수 없다는 의문을 제기했을 때, 그는 비밀과 특허를 이유로 거절했다. 사실, 그는 실제로 흑연으로 다이아 을 만들지 않았지만, 그는 부정행위를 하지 않았다. 모바산은 다이아 수업이 정상적인 압력으로 만들어질 수 있다고 굳게 믿고 그의 조수가 반복적으로 시도하게 했다고 한다. 나중에 조수는 정말 지루해서 미리 난로에 다이아 하나를 놓았다. Movasan 은 모르고 실험이 정말 성공했다고 생각했다. 미국 제너럴모터스 회사는 1955 까지 인공 다이아 개발에 성공했다.
다이아 외에도 사파이어와 루비 (레드와 블루 커런덤) 도 반도체 업계의 기저로 자주 사용된다. 사파이어와 루비는 주로 알루미나 (Al2O3) 로 구성되어 있습니다.
순수 알루미나는 무색이며 사파이어와 루비의 색상은 사파이어: 알루미나+철 (Fe) 과 티타늄 (TI) 과 같이 안에 섞인 금속으로 인해 발생합니다. 루비: 알루미나+크롬. 물론 사파이어와 루비는 현재 모두 인공합성이 가능하여 라이닝으로 쓸 때 오색육색이 필요 없어 금속이 섞이는 것을 피한다.