DWD 반도체 이야기

4.1.0 PN 접합의 기본 이론 > PN 접합은 P type 반도체와 N type 반도체를 붙인 것이다. > P, N type 반도체 간의 캐리어 농도차이로 인해 접합 후 확산이 이루어지게 된다. > 접합부분에 전자와 정공이 Recombination되어 캐리어가 거의 없는 공핍층(Depletion Layer)가 만들어진다. > 공핍층에는 이온들의 전하 차이로인해 내부 전압이 생기게되고 PN 방향의 반대로 형성된다. > PN 방향(정방향)으로 내부 전압보다 높은 전압이 가해지면 전류가 흐른다. > 반대로 NP(반대방향)으로 전압이 가해지면 공핍층이 커지고 내부 전압이 커지면서 전류가 흐르지 못하게 된다. > PN 접합은 전류가 PN 방향으로만 흐르는 정류 특성을 가지며 이러한 소자를 다이오드(Diode)..

2.5.1 아인슈타인 관계식 > 열 평형 상태에서는 Ef (페르미 레벨)은 일정하다. > 그림 1. 에서 n type으로 왼쪽이 오른쪽보다 더 많이 도핑되어 있다. > 도핑이 더 많이 되어 있는 왼쪽의 Ec는 Ef에 가깝다. > 따라서 Ec는 일정하지 않기 때문에 전계가 오른쪽으로 작용한다. > 하지만 반도체는 평형 상태이기 때문에 전류 밀도 J는 0 이다. > 이를 통해서 D(확산 계수) 와 𝝁(모빌리티) 관계식을 구할 수 있다. > 이 관계식을 아인슈타인 관계식이라고 하며 D, 𝝁 중 하나만 알면 다른 하나를 구할 수 있다. 2.5.1 The Einstein Relationship > In a state of thermal equilibrium, the Fermi level (Ef) remains c..

2.4.1 에너지 밴드 디이어그램 > 반도체 물체를 가로질러 전압을 가하면 EBD(Energy Band Diagram)는 변한다. > 전압이 가해지면 양의 전하의 위치 에너지를 증가시키고 음의 전하의 위치 에너지를 감소시킨다. > 전류는 에너지가 높은 곳에서 낮은곳으로 흐른다. 즉 정공은 에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전자는 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동한다. > EBD는 전자 기준으로 그려진것이기 때문에 전압이 가해지면 Ec와 Ev는 내려간다. > 그림 1. 처럼 Ec, Ev는 전압이 낮은 곳일수록 위로 올라가고 높은 곳일수록 낮게 내려간다. > 전자는 EBD에서 돌과 같이 굴러가고 정공은 거품처럼 올라온다. 2.4.1 Energy Band Diagram > Applying a voltage to ..

1.4.1 도체, 반도체, 절연체 (Conductor, Semiconductor, Insulator) > EBD(Energy Band Diagram)을 활용하여 반도체, 절연체 그리고 도체 차이점을 이해할 수 있다. > Eg는 Ec와 Ev르 분리시키는 에너지이다. > 절연체는 Eg가 매우 커서 Ev에 있는 전자들이 Ec로 넘어가지 못해서 전류 전도에 기여를 못 한다. > Eg가 4eV 이상 정도를 절연체라고 하는데 명확하게 정해진건 없다. > 6eV 이상인 다이아몬드도 반도체 특성을 보이기 때문. > 반도체는 Eg가 적당해서 적당한 에너지를 가해주면 절연체도 될 수 있고 도체도 될 수 있다. > 도체는 Eg가 아주 작고 Ec에 전자가 어느 정도 채워진 경우이다. 1.4 Conductors, Semicon..