반도체16 물리전자_#10.PN접합(다이오드,공핍영역,내부전압) 이전까지는 P와N이 접합한 상태가 아닌 별개로 존재할때를 보았다. -페르미레벨이란 전자가 발견될 확률이 1/2인 지점 -상태밀도와 페르미함수를 이용해 전자와 정공의 농도를 구할 수 있음 -열평형상태에서는 n*p=ni^2로 일정함, 전하 중성조건을 만족함 -전류는 전기장에 의한 드리프트전류와 농도차이에 의한 확산전류로 나뉜다 -외부에너지가 가해지면 캐리어의 생성이 생성되고 에너지가 끊기면 재결합이 일어난다 -외부에너지가 가해져 n*p>ni^2인 경우에 유사페르미 개념을 도입해 계산을 한다 ... 이제 P와N형 반도체가 결합했을때 어떻게 되는지 보자 N형과 P형을 붙이게 되면 다음과 같은 일들이 순서대로 일어난다 1.N형에는 전자가 , P형에는 정공이 주캐리어로 존재함으로 농도차에 의한 '확산'이 일어난다 .. 2021. 2. 9. 물리전자_#9.아인슈타인관계식,EHP,유사페르미레벨 저번 장에서는 전류밀도의 개념과 이는 드리프트와 확산에 의해서 일어난다고 말했다. 이번 장에서는 전류밀도의 관계식을 풀어보고, 외부에너지가 인가 됐을때 케리어가 생성되고 소멸되는 과정에 대해서 말해보겠다. 외부에 에너지가 인가되지 않으면 전류는 흐르지 않는다 위와같이 식을 정리하면, 확산상수 D는 이동도에 비례한다는걸 알 수 있다 (즉,이동도에 영향을 주는 요소가 확산에도 영향을 주는걸 예상해볼수 있다) 반도체에 에너지가 인가되면 케리어들이 '생성'된다 이를 과잉케리어라고 한다 그러다 에너지의 공급이 끊기면 다시 '재결합'을 통해 케리어가 소멸되고 안정화 된다 즉, 평형상태가 깨지고 중성전하조건을 만족하지 않는다 -> np = ni^2 을 만족하지 않음 우리는 보통 열평형 상태에서는 np=ni^2는 언제.. 2021. 2. 8. 물리전자_#8.전류밀도, 에너지 대역도 저번에는 전기장이 인가됐을때 케리어들의 움직임에 대해서 설명했다 이를 '드리프트'라고 했고 이에 영향을 주는 요소는 1.격자진동자 산란 , 2.이온화된 불순물에 의한 산란이 있다고 했다 드리프트 속도는 전기장의 세기에 비례했으며 이때의 비례상수를 '이동도'라고 했다 온도,이온화정도에 따른 이동도의 변화를 그래프를 통해 알아보았다 이번에는 전류밀도와 에너지대역도에 대해서 알아보겠다 전류밀도란 , 단위 면적당, 단위 시간당 통과하는 전하량을 의미한다 이 전류밀도는 = 1.전자의 전류밀도 + 2.정공의 전류밀도 이다 다시, 전자의 전류밀도 = 1.드리프트 전류밀도 + 2.확산 전류밀도 정공의 전류밀도 = 1.드리프트 전류밀도 + 2.확산 전류밀도 로 나눠진다 (여기서 주의할점은 정공의 경우, 확산에 의한 전류.. 2021. 2. 8. 물리전자_#5.케리어농도(정리) 처음에 설명했던 식을 다시 살펴보자 아래의 사진은 위 사진의 식을 잘 나타내고 있다. 에너지가 증가하면 전자의 상태밀도는 증가하고, 전자가 존재할 확률은 낮아짐을 볼수 있다. 위의 반도체는 Ef가 중간보다 위인것을 보니 조금만 에너지를 가해도 자유전자(케리어)가 생기는 상황이다 즉, n형으로 도핑됐다. 마지막 그래프는 두개의 그래프를 곱한뒤에 적분한 결과이다 즉, 케리어의 농도를 의미한다 그러면 우리는 는 위와같은 양상이 나온다는 것을 알 수 있다. 즉, 우리는 그토록 알고싶었던 케리어의 농도 분포가 어떻게 되는지를 아는것이다. 아하 케리어의 농도분포는 저런식으로 되는구나 그렇다면 수식으로 정확한 값을 구해봐야겠다!! 그에 앞서 우리는 진성반도체(도핑하지 않은 si로만 이루어진 순수반도체)에 대해서 알아.. 2021. 2. 3. 이전 1 2 3 4 다음
