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갇힌 전자의 파동함수2025.01.221. 개요 인간은 물질을 이루는 원자의 구조와 운동에 대해서 오랫동안 고민해왔다. 그런데도 제대로 된 원자 내부의 구조는 지금까지 밝혀지지 않았다. 현재에는 과학기술의 발달로 일부 원자의 모습을 관찰할 수 있는 정도이지만, 원자 내부에 존재하는 전자의 배치, 운동 그리고 빛을 방출하고 흡수하는 과정을 시각적으로 볼 수는 없고 단지 원자의 에너지 상태 변화를 통해 추정할 뿐이다. 더 나아가 원자의 운동 및 배치에 관해 고전 물리학적인 방법으로는 설명할 수 없다. 하지만, 1926년 양자물리의 출현으로 이는 점차 설명되기 시작하였다. ...2025.01.22
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금오공대 신소재 전자재료1 과제2025.01.271. 활성화 에너지 활성화 에너지는 온도가 증가할수록 작아진다는 것을 알 수 있다. 온도가 증가하면 산소의 농도가 증가하여 활성화 에너지가 감소하는 것으로 나타났다. 2. 양자 효율 양자 효율은 0.15로 계산되었으며, 이를 이용하여 전류 밀도를 구할 수 있다. 전류 밀도는 1049.81 A로 계산되었다. 3. 수소 원자의 에너지 준위 수소 원자의 에너지 준위는 주 양자수 n에 따라 결정되며, 전이 에너지는 원자 번호 Z에 반비례한다. 스펙트럼 라인의 방출된 광자 파장은 Z에 반비례하여 가시광선 스펙트럼보다 훨씬 짧다. 4. 유한 ...2025.01.27
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금오공대 신소재 반도체공정 시험 정리2025.01.271. 반도체 재료 Ge / Si Ge은 최초로 반도체에 사용한 물질로 Si보다 캐리어의 mobility가 높아 성질이 우수하지만, 성능이 금방 저하된다. Ge의 산화는 Si보다 빨라 산화로 인해 물질과 성질의 변형으로 오랜 사용이 불가능하므로 외부 요인에 의한 영향이 큰 Ge보다 Si을 사용하기 시작한 것이다. Si은 Ge보다 안정성이 좋아 표면에서 산소와 결합하여 SiO2층을 형성하여 성능이 꾸준히 유지 된다는 점과 흔하다는 장점이 있다. 또한, 전하 운반자 제어가 쉬워 도핑하기가 쉬우며 산소와 질소에 안정적이므로 기판 물질로 잘...2025.01.27
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[A+ 보장] LED의 특성 분석2025.05.111. LED의 전류-전압 특성 LED의 전류-전압 특성 그래프를 통해 소자별 문턱전압을 확인할 수 있으며, 일반적으로 파장이 짧을수록 문턱전압이 높다는 사실을 확인할 수 있다. 전류-전압의 log scale 그래프에서는 쇼클리 방정식을 통해 1차 함수로 근사되지만, 실제 실험 그래프에서는 1차 함수가 아님을 확인할 수 있다. 2. LED의 광출력-전류 특성 인가 전류 대비 출력 전류의 그래프에서는 일반적으로 선형영역에서 인가 전류대비 출력 전류를 확인할 수 있었고, 555nm에서는 선형영역을 넘어 포화영역에 해당하는 부분이 일부 확...2025.05.11
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[세종대학교] [전자정보통신공학과] [기초반도체] 2022 HW012025.05.031. BCC 구조 결정의 원자 농도 BCC 구조 결정의 격자상수가 a라고 할 때, 원자 농도는 (8/a^3)개/단위 부피로 계산할 수 있다. 2. BCC 구조에서 FCC 구조로의 상전이 BCC 구조에서 FCC 구조로 상전이가 일어나면 원자 충진율과 격자상수는 거의 변화가 없지만, 최근접 이웃원자 간의 거리와 배위수는 동일하게 유지된다. 상전이 후 격자상수가 30% 증가하면 결정은 팽창된 것으로 볼 수 있다. 3. Vegard's Law를 이용한 삼원 화합물반도체 특성 분석 Vegard's Law에 따르면 삼원 화합물반도체의 격자상수...2025.05.03
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아주대)현대물리학실험 Photoelectric Effect Apparatus 예비2025.01.291. 광전효과(Photoelectric Effect) 광전효과는 금속에서 실험이 진행되는데 금속의 전자는 퍼텐셜 에너지 우물에 갇혀있다. 이때 금속에 광자를 쐬어주면 광자의 에너지가 전자에 흡수되어 전자의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지로 변환된다. 이때 전자는 광자의 에너지와 퍼텐셜 에너지 우물(금속의 일함수)의 차이만큼의 운동 에너지를 갖게 된다. 2. 플랑크의 양자가설(Plank's Hypothesis) 플랑크는 전기진동자가 독립된 양자 각각으로 전자기파에 에너지를 주기는 하지만 전자기파 자체는 고전적 파동 이론을 따른다고 주장했...2025.01.29
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현대 물리학에 따른 수소 모형2025.01.231. 갇힌 전자의 에너지 물리학자들은 오랜 세월 동안 원자에 관해 고민해왔지만, 20세기 초까지는 원자 내부에 있는 전자의 배치, 운동 그리고 원자가 빛을 방출하고 흡수하는 원리에 대해 알지 못했다. 양자물리의 출현으로 전자, 양성자 등 모든 움직이는 입자들이 슈뢰딩거 방정식을 만족하는 물질파로 기술될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 양 끝이 고정된 줄에 의해 만들어진 정지파는 띄엄띄엄 떨어진 진동수 값만을 갖게 되며, 이는 자유전자의 물질파에도 적용된다. 파동을 가두면 띄엄띄엄한 에너지를 갖는 상태가 되는데, 이를 양자화라고 한다. 2...2025.01.23
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Quantum dot synthesis(양자점 합성) 결과보고서2025.01.171. 양자점 합성 이번 실험은 성장시간을 다르게 한 5개의 CdSe 양자점을 합성한 후 size에 따른 분광 특성을 알아보는 실험이다. 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 초미세 반도체 입자이다. Nano particle은 광학적 효과를 관찰할 수 있다. 에너지 준위가 비연속적으로 양자화되며 quantum size가 작아짐에 따라 band gap이 증가한다. 이러한 나노 입자의 크기의 변화에 의한 성질의 변화는 양자구속효과를 의미한다. 2. 양자구속효과 양자구속효과란 입자가 수십 나노미터 이하인 경우, 전자가 공간 ...2025.01.17
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보어의 수소모형과 에너지 상태2025.01.231. 갇힌 전자의 에너지 무한히 길게 당겨진 줄로 임의의 진동수로 진행하는 파동을 만들 수 있습니다. 양 끝이 고정된 줄에 의해 만들어진 파동을 정지파라고 하며, 이 경우 정지파는 띄엄띄엄 떨어진 진동수 값만을 갖게 됩니다. 즉, 각 상태는 정확하게 양자화된 진동수 값만을 갖게 됩니다. 자유전자를 물질파로 생각할 경우, 자유전자의 물질파는 무한히 길게 당겨진 줄에 생기는 파동과 같으며 각각의 자유전자는 적절한 크기의 모든 진동수와 모든 에너지를 가질 수 있습니다. 이렇게 파동을 가두었을 때 전자가 띄엄띄엄한 에너지를 갖는 상태를 양...2025.01.23
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나노 반도체입자의 분광학적 성질2025.01.121. Band theory 물질을 이루는 원자 내부의 전자는 가질 수 있을 수 있는 상태의 에너지가 정해져 있는데 양자역학에 따르면 이 에너지는 불연속적인 값을 갖게 된다. 전자가 있을 수 있는 에너지 위치를 에너지 띠라고 하고 전자가 있을 수 없는 위치를 띠 틈이라고 한다. 에너지 띠 중에서 전자가 채워져 있는 에너지 띠를 Valence band(원자가띠)라고 하고 전자가 존재하지 않는 에너지 띠를 Conduction band(전도띠)라고 한다. 띠 틈의 크기에 따라 물질의 종류를 나눌 수 있다. 2. 양자 사이즈 효과 (양자 갇...2025.01.12
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