DWD 반도체 이야기

1.8.1 전자와 정공의 농도 > 전자의 농도를 구하려면 전자가 있을 확률 (Fermi-Dirac 확률 분포)에 전자가 있을 모든 경우의 수 (Density Of State)를 곱에 에너지 범위만큼 적분하면 된다. > 정공은 1 - 전자가 있을 확률에서 전자와 똑같이 Density Of State 곱하고 에너지 대역 만큼 적분하면 된다. > 전자는 Ec~무한대 까지 적분, 정공은 가전자 대역 바닥~Ev까지의 적분하면 된다. > 적분해서 구하면 Nc * exp, Nv * exp 값으로 얻어지는데 Nc, Nv를 유효 상태 밀도 (Effective Density of States) 한다. > 유효 상태 밀도의 의미는 E=Ec 일 때의 전자의 농도, E=Ev 일 때의 정공의 농도를 뜻 한다. > Si의 Nc, ..

1.7.1 열적 평형 상태 > 전자가 있을 확률을 이해하기 전에 열적 평형에 대한 개념이 필요하다. > 진동 탁자 위에 모레가 쌓인 접시가 있다고 해보자. > 탁자가 진동하면 모레도 진동하면서 고르게 펴지고 평탄한 표면이 만들어진다. > 이 표면 상태는 외부로 받은 선동(agitation)으로 부터 최소 에너지 상태이며 평형 상태라고 한다. > 전자가 존재할 확률은 페르미-디락 분포로 구할 수 있다. 1.7.2 페르미 레벨 > 페르미-디락 분포의 f(E)는 E 상태가 전자에 의해 점유될 확률이다. > E가 충분히 큰 값을 가진다면 (E-Ef >> kT, Ef : fermi level, k : Boltzmann 상수, T : Temperature) > 그 상태가 전자에 의해 점유될 확률 은 E가 증가할수록..