[물리전자] 1.2 고체의 유형(Types of Solids)

 

1.2 Types of Solids

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고체의 일반적인 유형은 세 가지가 있습니다. 각각의 유형들은 물질 내의 입자들의 규칙적인 배열의 크기에 따라 분류됩니다.

여기서 말하는 규칙적인 배열이란, 어떤 공간 상에서 원자 또는 분자들이 갖는 기하학적 배열 또는 주기성을 말합니다.

이러한 규칙성의 정도에 따라 무정형(Amorphous), 다결정(PolyCrystalline), 단결정(Single Crystal)으로 나뉩니다.

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ⅰ) 무정형(Amorphous)

Amorphous materials는 원자 또는 분자들의 배열이 매주 적은 규칙성을 보이는 물질입니다.

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ⅱ) 다결정(PolyCrystalline)

Polycrystalline materials는 무정형보다는 더 많이, 원자 또는 분자들의 배열이 규칙성을 보이는 물질입니다.

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ⅲ) 단결정(Single Crystal)

Single-crystal materials는 매우 높은 정도로 원자 또는 분자들의 배열이 규칙성을 가지며, 그러한 규칙성이 전체에 걸쳐 나타납니다.

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다음은 세 가지 유형에 대한 그림입니다.

 

 

 

 

(b)와 (c)를 잘 보시면, 점들이 한 직선안에 존재하는 부분들이 보입니다.

이것은 원자 또는 분자들이 어떤 규칙성을 가지는 것을 표현한 것입니다.

 

또한, (b)를 잘 보시면, 경계선에 의하여 영역이 나뉜 것을 볼 수 있습니다.

이러한 경계선을 grain boundary라고 합니다. 보통 이러한 경계는 전기적 특성을 저하시키는 원인이 됩니다.

즉, (c)에서는 grain boundary가 없기 때문에, (a)와 (b)에 비해 상대적으로 전기적 특성이 우수합니다.

이러한 점을 활용하여, 웨이퍼(wafer)를 만들 때는 보통 단결정(single crystal) 실리콘을 사용합니다.

 

다음 글에서는 크리스탈을 표현하는 여러 요소들을 알아보겠습니다.

감사합니다.