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제8541호 다이오드·트랜지스터와 이와 유사한 반도체 디바이스, 감광성 반도체 디바이스(광전지는 모듈, 패널에 조립되었는지 여부와 관계 없이 포함한다), 발광다이오드 및 장착된 압전기 결정소자
[호해설] (A) 다이오드·트랜지스터 및 이와 유사한 반도체소자
이들은 이 류의 주8(a)에 정의되어 있다.
이 그룹의 소자의 작용은 어떤 "반도체" 재료의 전자적 특성에 기초를 두고 있다.
이러한 재료의 주된 특징은 실내온도에서의 그 저항율이 금속도체의 저항율과 절연체저항율간의 범위내에 있다는 점이다. 이러한 재료는 예를 들면, 어떤 종류의 광석(예 : 결정방연광(結晶方鉛鑛)) 4가의 원소(게르마늄·실리콘 등) 또는 원소의 화합물(예 : 비화칼륨·안티몬화 인듐등의 3가원소와 5가원소의 화합물)로 되어 있다.
4가원소로 구성되는 반도체재료는 일반적으로 단결정체이며, 이러한 것은 순수한 상태로 사용되지 않고 특정의 "불순물"(dopant)로 매우 연한 도우프 처리(함유량은 100만분의 얼마 정도의 비율)를 한 후에 사용된다.
4가원소에 대하여 가해지는 "불순물"은 3가원소(인·비소·안티몬 등) 또는 5가원소(붕소·알루미늄·갤륨·인듐 등) 일 수도 있다. 전자는 과잉전자(부의 전하)를 가진 n형 반도체를 형성하고, 후자는 전자가 부족한 상태(정의 전하를 갖는 정공(正孔))에 있는 p형 반도체를 형성한다.
3가 및 5가의 원소가 결합되어 있는 반도체 재료도 도우프 처리가 행해진다.
광석으로 구성되는 반도체재료에 있어서는 그 광석 중에 자연적으로 함유되어 있는 불순물이 도우판트(dopant)로서 작용한다.
이 그룹에 해당되는 반도체디바이스는 일반적으로 p형과 n형의 반도체재료의 1이상의 "접합"(junctions)으로 구성되어 있다.
여기에는 다음의 것이 포함된다. (Ⅰ) 다이오드 : 이것은 단일의 p·n접합을 가진 것으로 두개의 터미날을 가진 터미날디바이스(Terminal Devices)이다. 이들은 한쪽 방향(전진방향)으로 전류를 보내나, 다른 방향(역방향)에는 고저항이 발생된다. 이들은 검파용·정류용·개폐용 등에 사용된다.
다이오드의 주된 형으로는 신호용다이오드(signal diodes), 전력의 정류용 다이오드(power rectifier diodes), 전압조절용다이오드(voltage regulator diodes), 전압보상용다이오드(voltage reference diodes)를 들 수 있다. (Ⅱ) 트랜지스터 : 전류를 증폭·발진·주파수변환 또는 스윗칭 시킬 수 있는 능력을 가진 3단자소자 또는 4단자소자이다. 트랜지스터는 제3의 단자에 전계를 가하여 다른 2개의 단자간의 저항을 변화시켜 이에 의하여 작동한다. 부가된 제어신호 또는 자계는 저항의 변화에 의하여 생기는 작동보다 약하므로 증폭작용이 일어난다. (1) 쌍극성 트랜지스터 : 두개의 다이오드형의 접합으로 구성하는 3단자소자로서, 트랜지스터의 action은 정부양전하의 carrier에 의한다.(그러므로 쌍극성이라 한다). (2) 전계(電界)효과 트랜지스터(또한 금속산화반도체로 알려져 있다(MOS)) : 이것은 접합을 갖거나 갖지 않을 경우도 있으나 어느 것이든 2개의 단자간에 전하 carrier를 감소시키거나 증가시켜 작용시킨다. 전계(電界)효과 트랜지스터에서는 한 종류의 전하 carrier만으로 트랜지스터 작용을 행한다(그러므로 단극성이라 한다). 4개의 단자를 가진 MOS형의 트랜지스터는 사극관(四極管)이라 알려져 있다. (Ⅲ) 유사한 반도체디바이스 : 여기서 말하는 "유사한" 반도체디바이스라 함은 전계의 적용에 따른 저항율의 변화로 작용을 하는 반도체디바이스를 말한다.
여기에는 다음의 것이 포함된다. (1) 다이리스터(Thyristors) : 3개 이상의 pn접합을 갖는 반도체 물질속에 4개의 전도영역을 이루고 있으며 제어펄스가 전도를 개시하면 미리 정해진 방향으로 직류가 흐른다. 이들은 제어정류기·스윗치 또는 증폭기로서 사용되며, 공통 콜렉터/베이스접합을 갖는 2개의 연동하는 상호보완형 트랜지스터로서 기능하는 것이다. (2) 트라이액(2방향의 삼극관 다이리스터) : 4개의 pn접합을 갖는 반도체의 물질속에 5개의 전도영역을 이루고 있으며 제어 펄스가 전도를 개시하면 교류가 흐르는 것이다. (3) 다이액(diacs) : 반도체재료(2개의 pn접합)속에서 3개의 전도권으로 형성되며, 트라이액을 작동하는데 필요한 펄스를 제공하기 위하여 사용된다. (4) 바랙터(Varactors)(또는 가변용량 다이오드). (5) 전계(電界)효과형소자 : 그리디스터(gridistors)와 같은 것. (6) 건 효과형소자(Gunn effect devices).
다만, 이 그룹에는 위에 게기한 것과는 달리 그 작동이 주로 온도·압력등의 사용에 따라 행해지는 더어미스터(thermistors)·바리스터(varistors)·자기저항기등의 비선형반도체 저항기와 같은 반도체소자는 제외된다(제8533호).
광선에 의하여 작용하는 감광성소자(포토다이오드 등)에 대하여는 (B)그룹을 참조할 것.
상기한 디바이스는 단자 또는 도선(導線)을 장착하여 밀봉시킨 것(component)이라든가, 장착되어 있지 아니한 것(element) 또는 소편으로 잘려있지 않는 디스크상(wafer)인지의 여하를 불문하고 이 호에 분류된다. 다만, 천연의 반도체재료(예 : 방연광(方鉛鑛))는 장착되어 있는 경우에 한하여 이 호에 분류된다. 이 호에서는 제28류의 원소(예 : 규소·셀렌)를 전자공업용으로 도우프 처리한 것, 디스크상·웨이퍼상 기타 이와 유사한 형상의 것(다듬어져 있거나 또는 균일한 에피택시얼층(epitaxial layer)으로 도포된 것인지의 여부를 불문하며, 불연속 영역을 생성하기 위해 선택적으로 도우프 처리 또는 확산처리를 하지 아니한 것에 한한다)을 제외한다. (B) 감광성 반도체 디바이스
이 그룹에는 가시광선, 적외선 또는 자외선의 작용이 내부 광전효과에 의해 저항을 변경하거나 기전력(起電力)을 발생하는 감광성반도체 디바이스가 포함된다.
광전관(혹은 Photoemissive Cells)은 그 작용이 외부 광전효과(Photoemission)에 기초를 두므로 제8540호에 속한다.
감광성 반도체디바이스의 주요 형태는 다음과 같다. (1) 광전도셀(light dependent resistors) : 통상 두 전극사이에 반도체 재료(황화카드뮴·황화연 등)가 들어있는 것으로, 반도체 재료의 전기저항은 셀에 들어오는 빛의 강도에 따라 변화되는 것이다.
이러한 것들은 화염검출기, 자동카메라용 노출계, 이동물의 계수용, 자동정밀측정장치용 자동문 개폐장치 등에 사용된다. (2) 광전지 : 이는 외부 전원을 요하지 않고 빛을 직접 전기적 에너지로 변환시키는 것이다. 셀레늄을 기재로 한 광전지는 주로 조도계와 노출계에 사용되며, 실리콘을 기재로한 광전지는 고도의 출력을 가져 특히 제어 또는 조절장치에 사용되며, 광섬유 등을 사용하는 통신장치에 있어서는 빛의 임펄스(impulse)를 검출하기 위한 것이다.
광전지의 특수한 종류는 다음과 같다. (ⅰ) 태양전지 : 이는 태양광선을 직접 전기적 에너지로 변환시키는 실리콘 광전지이다. 이들은 통상 집합하여 로케트와 우주탐사용 위성이나 산악구조용 송신기등의 전원으로 사용된다.
이 호는 또한 모듀울로 조립되었거나 또는 패널로 제작되었는지의 여부를 불문하고 태양전지를 포함한다. 그러나 이 호에는 동력을 전동기·전해조에 직접 공급하는 것과 같은 단순(예를 들면 전류의 방향을 제어하기 위한 다이오드)한 소자를 부착한 패널 또는 모듀울을 제외한다(제8501호). (ⅱ) 광전다이오드(게르마늄, 실리콘 등) : 본 물품의 특징은 광선이 pn접합(junction)을 두들길 때 저항이 변경되는 것이다. 이들은 자동자료처리공정 (저장자료를 읽는 것)에 있어서 특정의 전자 관속에 광전관으로 사용되거나, 방사고온계 등에 사용된다. 광전트란지스터와 광전자이리스터(photo thyristors)는 광전수신기의 부류에 속한다.
이 범주에 해당하는 디바이스는 빛이 통과할 수 있도록 이들의 하우징이 부분적으로 투명하게 포장되어 있어, 상기(A) 부분의 다이오드, 트란지스터 및 다이리스터와 구별된다. (ⅲ) 포토커플 및 포토릴레이(Photo-Couples and Photorelays) : 이는 포토다이오드·광전트랜지스터 또는 광전다이리스터를 결합한 전계발광 다이오드로 구성되는 것이다.
감광성 반도체 디바이스는 장착(예 : 터미널 또는 도선(導線)으로)하였거나 포장하거나 또는 장착하지 않고 제시되었는지의 여부를 불문하고 이 호에 분류된다. (C) 발광다이오드
발광다이오드, 또는 전계발광다이오드(특히 비화 게리움 또는 인화 게리움을 기재로 한 것)는 전기에너지를 가시광선, 적외선, 자외선으로 변환시키는 디바이스이다.
이들은 제어장치속에서 자료를 표시하거나 전달해주는데 사용된다.
레이저다이오드는 코히어런트한 광선을 발하며 예를 들면, 핵입자 검출용·고도측정장치용이나 원격측정장치용·광섬유를 사용하는 통신장치에 사용된다. (D) 장착된 압전기결정소자
이러한 것은 주로 티탄산바륨(티탄산 바륨의 다결정을 분극한 요소가 포함된다), 제3824호의 lead titante zirconate 또는 기타의 결정(동호의 해설 참조).수정 또는 전기석의 결정이며, 마이크로폰·확성기·초음파기기·안정된 주파수의 발진회로 등에 사용된다. 이러한 것은 장착된 경우에만 이 호에 분류되며 일반적으로 판·봉·원판·환 등의 형태이며, 최소한 전극 또는 전기접속자를 부착하고 있어야 한다. 이들은 흑연·와니스 등이 도포되었거나 또는 지지물위에 배열되어 있고 흔히 용기내부(예 : 금속상자·유리전구)에 있다. 그러나 기타의 구성요소를 부가시킴으로 말미암아 완성된 물품(결정소자를 가한 것)이 이미 단순한 결정소자로 간주되지 않고 기기의 특수부분품으로서 인정되는 것이라면 이 조립품은 당해기기의 부분품으로서 분류된다.
예 : 마이크로폰 또는 확성기용 압전기전지(제8518호)·사운드헤드(제8522호)·초음파 두께측정기 또는 초음파탐사기등용의 픽업엘리먼트(pick up elements)(제9033호)·전자시계용쿼츠발진기(quarts oscillators)(제9114호). 이 호에는 또한 장착되지 아니한 압전기결정소자를 제외한다(일반적으로 제3824호·제7103호 또는 제7104호). 부분품
부분품의 분류에 관한 일반적 규정(제16부 총설 참조)에 의하여 이 호의 물품의 부분품도 이 호에 분류된다. [소호해설] 제8541.21호
트랜지스터의 전력낭비율은 온도가 25℃로 한정된 용기를 사용하여 디바이스에 특수작용전압을 작용해주면서 계속적인 전력취급용량을 계량함으로써 측정된다. 예를 들면 트랜지스터를 5볼트의 특수작용전압에 계속적으로 0.2암페어의 취급용량을 부하하여 용기의 온도를 25℃로 유지하면 그 낭비율은 1와트이다(암페어 × 볼트 = 왓트).
열낭비 방법(예 : tab·금속용기)에 의한 트랜지스터에 대하여는 25℃의 기준온도일 경우는 하부 또는 용기의 온도인데 반하여 기타 트랜지스터의 경우는(예를 들면, 간단한 플라스틱용기)실온이 적용된다.
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