페르미준위 2

반도체소자 뿌시기_6

Energy Bands and Charge Carriers in Semiconductor #캐리어 농도의 온도 의존성 위 그래프는 10^15도너/cm^3으로 도핑된 Si의 온도 역수의 변화에 따른 캐리어 농도값을 나타낸 그래프이다. 해당 그래프의 x축은 온도의 역수이기 때문에, 값이 증가할수록 온도는 상대적으로 감소하는 것을 알 수 있다. 먼저 제일 오른쪽의 온도가 제일 낮을 때 발생하는 이온화 영역에 대해 살펴보면, Si는 현재 도너로 도핑이 되어있기 때문에 도너 준위를 가지고 있다. 따라서 해당 영역에서는 도너 준위의 전자들이 전도 대역으로 전이되면서 이온화되어 그래프가 왼쪽으로 증가하는 형태를 보이는 것이다. 다음으로 외인성 영역에서는, 모든 이온화 전자들전도대역으로 전송되고, 캐리어농도 ni가 외..

반도체 소자 2021.05.26

반도체 소자 뿌시기_5

Energy Bands and Charge Carriers in Semiconductors #유효질량(Effective Mass) 이번에 공부할 내용은 결정 안 전자의 겉보기 질량을 의미하는 유효질량이다. 결정 속의 전자는 완전히 자유로운 것이 아니며, 격자의 주기적인 전위와 상호작용을 하기 때문에, 이 모든 것을 고려한 물리 법칙을 세우고 결과를 예측하는 것이 불가능하다. 따라서 수 많은 원자로부터의 영향을 근사적으로 접근해야 한다. 유효질량의 계산에서는 3차원적인 k-공간에서의 에너지대역 모양을 고려하여 여러가지 대역구조의 적합한 평균을 취해야 한다. 앞서 공부한 챕터에서, 전자의 운동량 p는, p = mv = ℏk 이다. 운동에너지는 E = 1/2mv^2 이기 때문에, mv를 변환하여 E = (ℏk..

반도체 소자 2021.05.25
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