물리전자 Chapter5 - 캐리어 표동과 확산(1)

이전까지 배웠던 내용을 전부 사용하는 단원이라고 보시면 됩니다.

 

이번 단원에서 중요한 내용은 반도체 속에서의 총 전류의 구하는 과정입니다.

전류는 농도차에 의한 확산과 전계에 의한 확산이 존재하며, 이를 구하는 과정을 이해해주시면 됩니다. 

 

우리 일상 주변에는 23도 정도의 온도가 있으며 해당 온도로 인해 열에너지를 캐리어가 받아 움직일 수 있습니다.

그렇다면 왜 열에너지에 의한 캐리어의 이동은 왜 전류에 영향을 미치지 않는가에 대한 내용입니다.

 

이번에는 전계에 의한 표동 전류를 구하는 방법에 대해서 알아보는 내용입니다.

캐리어의 농도가 즉 얼마나 움직일 수 있는지를 의미합니다. 따라서,  전계에 의한 식에 농도가 들어가게 됩니다.

전계에 의한 속도는 무한정으로 커질 수 없으며 이는 충돌이 원인입니다.

상기한 내용인 충돌은 전자가 격자 내부에서 이동하면서 일어날 수 있습니다. 그렇다면 충돌로 인한 속도 감소 등 다양한 요소가 존재할 수 있는데 어떻게 생각해야하는지를 알아보는 내용입니다.

 

캐리어의 표동 속도를 구하기 위해서는 이동도가 필요합니다.

이동도가 무엇이지를 아는 것이 중요합니다.

또한, 전자의 이동도는 정공의 이동도보다 빠르다는 것을 알고 계시면 좋습니다.

온도에 따른 이동도의 변화에서, 온도가 높으면 이동도가 어떻게 변하는지를 확인해 주시면 됩니다.

이동도가 증가, 감소하는 요소가 전부 존재하지만 결과적으로는 감소합니다.

 

도핑 농도가 높으면 입자끼리 부딪힐 가능성이 높아집니다. 그렇다면 당연히 이동도 또한 낮아지겠죠.

메티슨의 규칙은 모든 입자의 이동도의 합은 가장 작은 이동도 값에 의해서 결정된다는 것입니다.

도핑 농도에 따른 이동도 그래프의 변화와 메티슨 규칙에 따른 전체 이동도 값이 어떻게 결정될지 이해해주시고,

지금까지 정리한 내용을 바탕으로 표동 전류의 공식을 이해하기 암기해주시면 되겠습니다.

 

전체 내용을 보고 싶다면 아래의 PDF 참고해주세요.

 

5단원_복습.pdf

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