광 반도체 소자 설명

이 기사에서는 신호등, TV 리모컨, 자동문, 카메라, 스마트폰 등 일상 생활에서 사용되는 광학 반도체 장치의 기초에 대해 설명합니다. 우리는 광, 반도체, 소자 등 각 부품이 의미하는 바를 명확성을 위해 다이어그램을 사용하여 설명하는 것으로 시작합니다. 그 후, 우리는 그러한 장치의 응용 프로그램에 대해 다룹니다.

광 반도체 소자의 '광학'(빛)

먼저 광학 반도체 소자의 중요한 요소인 빛을 살펴보겠습니다. TV나 스마트폰에 사용되는 전파나 의료 분야에서 사용되는 X선과 마찬가지로 빛은 전자파의 일종입니다. 광파와 전파의 차이점은 파장에 있습니다. 자세한 내용은 다음 다이어그램을 참조하십시오.

광학 반도체 디바이스의 '반도체'

다음으로 광 반도체 소자의 또 다른 핵심 요소인 반도체에 대해 살펴보겠습니다. 반도체는 전기를 전도하는 도체와 전기를 전도하지 않는 부도체 사이에 위치하는 특성을 가지고 있습니다. 도체에는 금, 은, 구리, 철과 같은 금속이 포함되고, 부도체에는 고무, 유리, 세라믹, 플라스틱, 석유와 같은 물질이 포함됩니다.

반면, 반도체에는 실리콘과 게르마늄을 비롯하여 갈륨비소, 갈륨인화물, 갈륨질화물, 인듐인화물과 같은 화합물 반도체 물질이 포함됩니다. 이 중 실리콘은 현대 사회의 기반이 되는 트랜지스터와 집적회로(IC)의 재료로 가장 널리 사용됩니다.

광학 반도체 소자의 '디바이스'

'장치'라는 용어는 특정 목적으로 사용되는 장비를 의미합니다. 광 반도체 장치의 경우, 주된 기능은 전기를 빛으로, 또는 그 반대로 변환하는 것입니다. 이러한 변환 기능은 복잡하게 구조화된 소자에 통합되어 있습니다. 이러한 소자는 전류를 빛으로, 또는 반대로 빛을 전류로 변환할 수 있습니다. 이러한 장치의 존재는 우리 삶을 크게 변화시켰으며, 다음과 같은 다양한 편리한 기술을 탄생시켰습니다.

전류를 빛으로 변환하는 광학 반도체(발광 소자)입니다.

빛을 전류로 변환하는 반도체 (수광소자)

광학 반도체란 무엇인가요?

그렇다면 광 반도체란 정확히 무엇일까요? 이름에서 알 수 있듯이 광 반도체는 빛과 반도체의 특성을 결합한 것입니다. 구체적으로는 전류를 빛으로 변환하는 발광 소자와 반도체 레이저, 그리고 빛을 전류로 변환하는 수광 소자로 나눌 수 있습니다. 광전 변환 파장은 광 반도체의 재료에 따라 다릅니다.

반도체는 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)과 같은 단일 원소로 구성될 수 있지만, 여러 원소로 구성된 반도체를 화합물 반도체라고 합니다. 화합물 반도체는 고유한 특성 덕분에 다양한 용도로 사용됩니다.

화합물 반도체의 특징과 용도

실리콘이나 게르마늄과 같은 단일 원소 반도체는 발광 효율이 낮아 주로 광 검출기로 사용됩니다. 반대로, 화합물 반도체는 발광 효율이 높아 발광 다이오드(LED)와 반도체 레이저에 사용됩니다. 또한, 고속 동작이 가능하여 광통신용 고속 광전 다이오드에도 사용됩니다.

주기율표에서 본 화합물 반도체의 조합

광학 반도체 기술의 확장

광 반도체 기술은 우리 삶의 다양한 측면에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, TV와 에어컨 리모컨은 적외선을 사용하여 정보를 송수신합니다. 또한, CD나 DVD와 같은 광 매체는 빛을 이용하여 저장된 정보를 읽고 씁니다.

제품 정보는 이쪽

더욱이, 조명 분야에서도 광 반도체 소자의 발전이 두드러지고 있습니다. 잘 알려진 바와 같이, 기존의 백열등과 형광등은 점차 LED로 대체되고 있습니다. 높은 발광 효율과 긴 수명을 자랑하는 LED는 에너지 효율과 경제성을 모두 제공합니다.
LED로의 이러한 전환은 손전등이나 자동차 헤드라이트와 같은 분야로도 확산되었습니다. 또한, LED 기반 교통 신호등으로의 전환은 가시성을 향상시키고 에너지 소비를 줄이는 데에도 기여합니다. 이러한 LED는 광 반도체 소자의 일종이기도 합니다.

이처럼 광 반도체 소자의 발전과 광범위한 채택은 우리의 삶을 더욱 편리하고 지속 가능하게 만들고 있습니다. 광 반도체 소자에 사용되는 기술의 특징과 응용 분야에 대한 자세한 내용은 Dexerials에 문의하십시오.