절연체 (3) 썸네일형 리스트형 물리전자공학 7 - 유효 질량 (Effective mass) 1. 유효 질량 (Effective mass) 물질 내부에서 전자가 힘을 받아 움직일 때 전자에 가해지는 힘은 외부적인 힘과 내부적인 힘으로 나눌 수 있습니다. 우선 기본적으로 힘은 질량과 가속도로 표현됩니다. $$ F=m_{0}a $$ 이후 외부적인 힘 F_ext ( ex. 전기장 )와 내부적인 힘 F_int ( ex. 전자와 원자핵과의 상호작용 )의 합으로 표현된다고 생각할 수 있습니다. $$ F_{total}=F_{ext}+F_{int}=m_{0}a $$ 하지만 수많은 내부적인 힘을 고려하기 힘들기 때문에 내부적인 힘의 값을 질량에 반영한 것이 유효 질량 입니다. $$ F_{ext}=m^{*}a $$ 즉 내부적인 힘 때문에 전자가 힘을 받아 빠르게 운동한다면 $$ m^{*}>m_{0} $$ 내부적인.. 물리전자공학 6 - 밴드 갭의 특성, 전자친화도 1. 밴드 갭 에너지 (Band gap energy) $$ E_{g}(T)=E_{g}(0)- \frac{\alpha T^{2}}{T+T_{o}} $$ 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 1 - 반도체 기초와 분류 1. 전도도 (Conductivity) σ : Conductivity (전도도) σ 가 높으면 전류를 잘 흐르게 하는 물질입니다. $$ R(저항)= \rho \frac{L}{A} , \ \sigma (전도도) = \frac{1}{ \rho (비저항)} $$ 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.. 이전 1 다음
