전자 (60) 썸네일형 리스트형 물리전자공학 6 - 밴드 갭의 특성, 전자친화도 1. 밴드 갭 에너지 (Band gap energy) Eg(T)=Eg(0)−αT2T+To 이므로 밴드 갭 에너지는 물질 고유의 값이기 하지만 온도에 따라 변화하는 값입니다. - 주요 반도체의 밴드 갭 에너지 - InSb Ge Si GaAs GaP ZnSe Eg 0.18 [eV] 0.67 [eV] 1.12 [eV] 1.42 [eV] 2.25 [eV] 2.7 [eV] 2. 도체, 반도체, 절연체 간의 밴드 갭 에너지 위 그림과 같이 도체는 Eg의 값이 0이기 때문에 전도 대역과 가전자 대역 사이의 전자 이동이 자유롭습니다. 절연체는 Eg의 값이 크기 때문에 전도 대역과 가전자 대역 사이의 전자 이동이 어렵습니다. 반도체는 Eg의 값이 절연체와 도체.. 물리전자공학 5 - 에너지 밴드, 가전자 대역, 전도 대역, 밴드 갭 1. 물리상수 전하량1. 전하량 q=1.6×10−19 [C] 진공유전율2. 진공 유전율 ϵ0=8.854×10−14 [F/cm] 볼츠만상수3. 볼츠만 상수 k=1.38×10−23 [J/K]=8.62 times10−5 [eV/K] 플랑크상수4. 플랑크 상수 h=6.63×10−34 [J⋅s]=4.14×10−15 [eV⋅s] 자유전자질량5. 자유 전자 질량 m0=9.1×10−31 [kg] $$ 6. \ 상온 \ 열에너지 \ kT = 0.026 \ [eV].. 물리전자공학 4 - 반도체의 캐리어, 전자와 정공 1. 전자와 정공 공유결합 되어있는 반도체 격자내에서 주변 환경이 만드는 열적 에너지 때문에 공유결합을 깨고 나오는 전자를 자유전자라고 지칭합니다. 자유전자는 반도체 격자 내를 자유롭게 움직일 수 있으며 이렇게 전자가 움직이며 전류를 만들 수 있습니다. 자유젼자가 나옴으로써 빈자리는 정공(Hole)이라고 부르며 가상의 입자(+q)로 생각합니다. 자유전자(-q) 와 정공(+q)을 전하를 운반한다고 생각해 캐리어(Carrier)라고 칭합니다. 2. 전하와 정공의 농도 각 캐리어의 농도는 단위부피당 얼마나 존재하는지로 [number/cm^3] 표현하며 캐리어의 농도가 변하는 요인으로는 주변 열적 에너지의 변화, 불순물을 도핑, 전기장 발생 그리고 방사선이나 빛이 있습니다. 위와 같은 방법들로 반도체의 전도도(.. 물리전자공학 3 - 밀러 지수 (Miller index) 1. 밀러 지수 (Miller index) - 밀러 지수를 구하는 법 - 1. 결정면 위 원자와 좌표축과의 교점을 찾습니다. 2. 교점을 나타내는 계수를 구합니다. 3. 정수 조합에 역수를 취합니다. 4. 최소공배수를 곱해서 정수 조합을 얻어 밀러 지수를 구합니다. ※ 밀러 지수를 사용하는 이유는 실공간 내에 있는 것들을 역공간 내에서 해석하기 위함 입니다. ※ 1. 결정면 위 원자와 좌표축과의 교점을 구합니다. - 3x, 2y, 1z 2. 계수를 구합니다. - 3, 2, 1 3. 역수를 취합니다. - 1/3, 1/2, 1 4. 최소공배수를 곱합니다. - 2, 3, 6 ∴Miller index = (2, 3, 6) 물리전자공학 2 - 반도체 결정 구조 1. 결정 구조 용어 단위 셀, 유닛 셀 (Unit cell) : 전체 결정 구조를 표현할 수 있는 최소 단위 기저 벡터 (Basis vector) : 유닛 셀을 표현할 때 필요한 벡터 유효 원자 수 (Effective number of atoms) : 실제 유닛 셀 안에 들어있는 원자 개수 Primitive unt cell(PUC) : 유효원자수가 1인 유닛셀 Wigner-Seitz cell (WSC) : 고체 결정구조를 대표할 수 있는 유일한 Primitive unt cell 위 사진에서 A와 B는 각각 유닛 셀(Unit cell) 입니다. 각각의 셀을 표현할 때 필요한 벡터인 a1, b1, a2, b2는 기저 벡터(Basis vector) 입니다. A 유닛 셀 의 유효 원자수(Effective nu.. 물리전자공학 1 - 반도체 기초와 분류 1. 전도도 (Conductivity) σ : Conductivity (전도도) σ 가 높으면 전류를 잘 흐르게 하는 물질입니다. 저항전도도비저항R(저항)=ρLA, σ(전도도)=1ρ(비저항) 2. 반도체 (Semiconductor) 도체(Conductor) : 높은 전도도 (σ ↑) 절연체(Insulator) : 낮은 전도도 (σ ↓) 반도체(Semiconductor) : 중간의 전도도를 가지며 외부의 자극을 통해 전도도를 통제할 수 있습니다. 반도체로 활용될 수 있는 물질은 주기율표 내에서 13족에서 15족에 있는 물질들을 사용합니다. 주로 13에서 15족을 사용하는 이유는 이들이 서로 공유결합을 하기 때문입니다. [ 공유결합 : 원자들.. 신호 및 시스템 19 - 푸리에 변환의 성질 2 신호 및 시스템 18 - 푸리에 변환의 성질 1 https://p-rove.tistory.com/56 8. 주파수 변조 진폭 변조 (AM) x(t)cosw0t⇔12[X(w+w0)+X(w−w0)] ※ 신호에 반송파(cos(wt))를 곱해 정현파의 진폭을 변조 ※ 9. 시간 미분 dx(t)dt⇔jwX(w) dnx(t)dtn⇔(jw)nX(w) ※ 시간 미분은 주파수 영역에 jw를 곱합니다. ※ 10. 주파수 미분 (−jt)x(t)⇔dX(w)dw 11. 시간 컨.. 신호 및 시스템 18 - 푸리에 변환의 성질 1 1. 시간 - 주파수 쌍대성 (Duality) x(t)⇔X(w) X(t)⇔2πx(−w) ※ 영역을 바꿔도 w, t 의 짝은 유지 ※ ※ 주기 ↔ 이산 , 비주기 ↔ 연속 ※ 이므로 ※ 푸리에 급수 : 연속 주기 ↔ 이산 비주기 ※ ※ 푸리에 변환 : 연속 비주기 ↔ 연속 비주기 ※ 2. 선형성 일때x1(t)⇔X1(t) , x2(t)⇔X2(t) 일 때, αx1(t)+βx2(t)⇔αX1(w)+βX2(w) ※ 두신호의 선형.. 신호 및 시스템 17 - 주요 신호의 푸리에 변환 1. 임펄스 신호 δ(t)⇔1 2. 상수 신호 (DC 신호, 전력 신호) 1⇔2πδ(w) 3. 구형파 신호 (사각 펄스) $$ rect(\frac{t}{2 \tau}) =\begin{cases}1 & \mid t \mid 신호 및 시스템 15 - 연속시간 푸리에 변환 1. 푸리에 급수와 푸리에 변환 주기신호푸리에급수이산스펙트럼주기 신호⇐[푸리에 급수]⇒이산 스펙트럼 비주기신호푸리에변환연속스펙트럼비주기 신호⇐[푸리에 변환]⇒연속 스펙트럼 ※ 주기 신호를 이산 스펙트럼으로 변환하는 과정은 푸리에 변환으로도 가능합니다. ※ 2. 푸리에 변환 푸리에 변환은 비주기 신호에 대한 주파수 영역 표현입니다. x(t)=limT→∞xT(t) 위 식에서와 같이 비주기 신호를 주기가 무한대인 주기 신호로 취급하여 푸리에 급수를 확장 시킵니다. 변환한 스펙트럼의 간격이 점점 좁아지며 결론적으로 연속 스펙트럼이 도출 됩니다. 푸리에 변환 (FT) $$ X(w)=F[x.. 이전 1 2 3 4 5 6 다음 목록 더보기