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반도체 43

반도체 기초 Chapter 3. 결정성 반도체의 에너지 대역과 이동전하

Chapter 3. 결정성 반도체의 에너지 대역과 이동전하 반도체의 전기적 특성(전류 밀도)은 다음과 같이 결정된다. - 어떤 전하를 띠고 있는가 (전자 or 정공) - 전하의 단위체적당 농도가 어느 정도인가 - 전하가 얼마나 빨리 이동하는가 - 전하의 유동밀도가 얼마인가 전자와 정공의 정의 결정성 반도체의 에너지 대역과 이동 전하: 가전자 대역 평균 열에너지가 0인 상태에서 전자가 존재하는 에너지 대역을 가전자 대역(valence band)이라고 한다. 가전자 대역에서 가장 높은 에너지 준위를 가전자 대역 최대 에너지라고 한다. 이때는 높은 에너지 상태인 전도대역의 자유전자로 천이할 수 없으며 전자에 의한 전류도 없다. 그런데 온도가 상승하여 열에너지가 증가하면 가전자 대역을 채우고 있던 일부 전자들이..

반도체 기초 Chapter 2. 반도체의 전기적 특성 이해를 위한 양자역학 기초

Chapter 2. 반도체의 전기적 특성 이해를 위한 양자역학 기초 반도체의 전기적 특성은 주기적 원자 구조 내에서 전자의 이동 특성에 의해 결정된다. - 반도체 내의 전자의 농도와 이동속도 - 반도체를 구성하는 재료 - 동작 온도 - 제조공정 - 기하학적 구조 - 반도체의 크기 - 외부에서 인가된 전압 전자는 양의 전하를 띠는 핵이 형성한 주기적 에너지 장벽 내에서 이동한다. 따라서 전자의 이동 특성을 이해해야 한다. 이때 입자와 파동의 이중성을 이용한 파동역학 기반의 양자역학적 분석 방법을 사용한다. 양자역학 기초 반도체에 인가된 전압에 의한 전류변화 특성은 전자들의 이동속도에 의해 결정된다. 원자의 주기적 에너지 장벽 구조는 원자핵의 전하량과 공간적 배열 구조에 의해 형성된다. 입자로서 전자의 이동..

반도체 기초 Chapter 1. 원자 배열 구조와 반도체

Chapter 1. 원자 배열 구조와 반도체 반도체로 이루어진 정보통신 기기는 주기적인 원자 배열 구조를 가진 반도체 내에서 전자의 이동에 의해 전기적 특성이 결정된다. 따라서 전자의 농도와 이동속도로 그 특성을 만들 수 있다. 반도체는 구성 재료, 동작 온도, 제조 공정, 반도체 소자의 구조와 크기, 외부에서 인가된 에너지에 의해 특성이 형성된다. 그리고 정확히 조절할 수 있다. 양의 전하는 반도체 내에서 주기적으로 배열된 원자핵으로서 전계를 형성한다. 이어서 전위차를 만들어 정전기적 에너지 장벽을 구성한다. 음의 전하(전자)는 정전기적 인력 또는 반발력이 작용하는 공간에서 이동한다. 전자는 주기적인 정전기적 에너지 장벽을 가진 반도체 내에서 이동한다. 따라서 반도체를 구성하는 원자의 배열 형태를 이해..

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