밴드갭이란?

전자의 에너지 간격으로 이해하는 반도체와 실리콘의 특성.

기초 · 업데이트 2026-10-04

3줄 요약

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반도체 결정의 전자는 아무 에너지나 가질 수 있는 것이 아닙니다. 허용되는 에너지 영역을 밴드라고 부릅니다. 가전자대와 전도대 사이의 허용되지 않는 에너지 간격이 밴드갭입니다.

아래층에서 위층으로 올라가려면 충분한 에너지가 필요하다는 비유로 떠올려보세요. 실제 결정에 층 사이의 빈 공간이 있다는 뜻은 아닙니다.

전자가 충분한 에너지를 얻어 전도대로 여기되면 전류에 기여할 수 있습니다. 가전자대에는 전자가 빠진 자리인 정공이 남습니다. 밴드갭만으로 전도성을 전부 결정할 수는 없습니다. 도핑, 온도, 이동도와 구조도 영향을 줍니다.

전자 하나가 1V의 전위차를 이동할 때 얻는 에너지 크기가 1eV입니다. 이름에 볼트가 들어 있어도 서로 같은 물리량은 아닙니다.

재료 공급, 산화막 활용, 오랫동안 축적된 제조 기술 등을 함께 봅니다. 모든 용도에 실리콘만 적합한 것은 아닙니다. 전력 소자나 발광 소자에서는 SiC·GaN 등의 다른 재료도 목적에 맞춰 사용합니다.

밴드갭이 클수록 어떤 반도체든 더 좋을까요?

그렇지 않습니다. 동작 온도·전압·빛의 파장·제조 방식 등 목적에 맞는 특성을 비교해야 합니다. 큰 값 하나로 우열을 결정하지 않습니다.

개념 확인 자료

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