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반도체 물리전자 기초 개념 및 특성2025.11.181. 반도체의 정의 및 분류 반도체는 도체와 절연체 사이에 위치하는 물질로, 특정 조건에서는 전류를 전도하고 다른 조건에서는 절연한다. 원소 반도체는 실리콘이나 게르마늄 같은 단일 원소로 구성되며 상대적으로 작은 밴드갭을 가진다. 화합물 반도체는 인듐 포스파이드(InP), 질화갈륨(GaN), 비소화갈륨(GaAs) 등 두 개 이상의 원소로 구성되며 우수한 전자 이동도를 가진다. 2. 에너지 밴드갭과 물질 분류 에너지 밴드갭(Eg)은 원자가대와 전도대 사이의 에너지 간격이다. 금속의 Eg는 거의 0eV이고, 반도체는 0~4eV 범위, ...2025.11.18
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신재생 에너지 시스템에서 전력 전자 기술의 응용2025.04.261. 신 재생 에너지 시스템 소개 신 재생 에너지는 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 태양에너지, 풍력, 수력, 연료전지, 바이오 매스, 석탄의 액화, 가스화, 해양 에너지, 폐기물 에너지 및 기타로 구분되고 있다. 신 재생에너지의 필요성은 산업혁명 이후 인간의 산업 활동으로 인한 온실 가스 배출 증가가 지구의 기후 변화를 초래했고, 화석 연료 자원의 고갈과 에너지 수요의 증가로 대체 에너지 확보가 시급하기 때문이다. 2. 전력 전자 기술 응용 (태양광) 태양광 발전은 태양전지를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는...2025.04.26
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직병렬 실험 보고서2025.05.101. 직렬 회로 실험을 통해 옴의 법칙과 직렬 회로에서 전압, 전류, 저항의 관계를 이해할 수 있었습니다. 전체 전압, 전류, 저항을 측정하고 계산하여 이론값과 비교하였으며, 각 저항에 걸리는 전압도 측정하였습니다. 실험값과 이론값의 오차율은 대부분 2% 미만으로 나타나 실험이 잘 진행되었음을 확인할 수 있었습니다. 2. 병렬 회로 병렬 회로에서는 각 저항에 걸리는 전류를 측정하여 각 저항값을 구하는 과정이 추가되었습니다. 실험값과 이론값의 오차율 역시 2% 미만으로 나타나 병렬 회로에서의 전압, 전류, 저항 관계를 잘 이해할 수 ...2025.05.10
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쿨롱의 법칙을 이용한 전기력 측정2025.01.221. 쿨롱의 법칙 쿨롱의 법칙은 두 전하의 크기에 비례하고 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 나타낸다. 이 실험에서는 두 전하 사이의 힘을 측정하여 쿨롱의 법칙을 확인하였다. 전기적 힘은 두 전하량의 곱에 비례하고 대전체 사이의 거리제곱에 반비례한다는 것을 확인할 수 있었다. 2. 전기력 전기력은 전하를 띤 물체 사이에 작용하는 힘으로, 같은 종류의 전하 사이에는 서로 미는 힘이, 다른 종류의 전하 사이에는 서로 끄는 힘이 작용한다. 이 실험에서는 대전된 평행판 사이에 작용하는 전기력을 측정하였다. 3. 전하 전하는 ...2025.01.22
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[물리화학실험 A+] 화학전지2025.01.181. 전기화학 전기화학은 electrical potential과 chemical potential이 합쳐진 영역에서, Redox 반응으로 인한 전자 이동을 다루는 화학 분야입니다. 전기화학에서 사용되는 주요 용어로는 전하(Q), 전류(i), 전위 등이 있습니다. 전위는 물질이 소유하고 있는 전기적 잠재력을 나타내며, 전압(E)은 전기장 내에서 전하를 이동시킬 때 필요한 에너지를 의미합니다. 전극 전위는 전자 에너지의 표현으로, 전극 내 전자 에너지와 용액 내 전자 에너지를 비교하여 전기화학 반응 가능 여부를 판단할 수 있습니다. 2...2025.01.18
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대표적인 전도성 고분자의 작동 원리 및 역사 그리고 대표 물질2025.05.041. 전도성 고분자의 작동 원리 전도성 고분자는 양자역학적 관점에서 볼 때 원자 간 오비탈의 중첩과 결합을 통해 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 구조를 가지고 있다. 이러한 구조는 전자의 비편재화를 가능하게 하여 전도성을 발현시킨다. 또한 열역학적으로 볼 때 전도성 고분자의 가역적인 구조 변화는 엔트로피 증가를 유발하여 전도성이 자발적으로 나타나게 된다. 2. 전도성 고분자의 역사 전도성 고분자의 역사는 1970년대 노벨상 수상자들의 연구로부터 시작되었다. 이들은 할로겐 족을 이용하여 폴리아세틸렌에 도핑을 하여 전도성을 크게 향상시...2025.05.04
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반도체 용어집2025.04.291. 반도체 반도체는 전기전도성이 도체와 절연체의 중간 정도인 물질로, 불순물 포함 여부에 따라 진성 반도체와 불순물 반도체로 나뉩니다. 진성 반도체는 불순물이 없거나 매우 적은 상태이며, 불순물 반도체는 불순물을 첨가하여 전기적 특성을 변화시킨 것입니다. n형 반도체는 전자가 주된 전류 운반체이고, p형 반도체는 정공이 주된 전류 운반체입니다. 이들을 결합하여 다이오드, 트랜지스터, 사이리스터 등의 반도체 소자를 만들 수 있습니다. 2. 게르마늄 게르마늄은 청색이 감도는 회백색의 단단한 금속으로, 전형적인 반도체 물질입니다. 3가...2025.04.29
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Electrochemistry2025.01.231. 전기화학 전기화학은 전자기학적으로 작동되는 회로와 분자로 구성된 화학적 시스템의 경계에서 일어나는 학문으로, 주로 전류의 흐름에 의해 야기되는 화학적 변화나 화학반응으로 인해 발생하는 전기적 현상들에 대해 연구한다. 이러한 전기화학의 원리를 화학적인 분석 방법에 적용하여 전극과 분석 용액으로 구성된 시스템을 사용해 빠르고 정확한 분석 결과를 얻는 기법을 전기분석이라고 한다. 2. 순환전압전류법 순환전압전류법(CV)은 전극의 전위를 일정 속도로 변화시키면서 이에 따른 전류 변화를 측정하는 전기화학적 분석 방법이다. 이 방법은 주...2025.01.23
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운동 기전력과 유도 전기장 정리2025.04.281. 운동 기전력 운동 기전력은 고립된 계에서 움직이는 막대에 대전된 입자에 작용하는 힘에 의해 발생합니다. 막대 내 움직이는 자유 전자로 인해 반대 방향의 끝으로 초과 전류가 발생하고, 이로 인해 전기장이 유도됩니다. 전기력과 자기력이 평형을 이루면 유도기전력이 발생하며, 이는 막대의 이동 속도, 자기장, 도선의 길이의 곱으로 표현됩니다. 닫힌 고리 내 운동 기전력은 벡터 곱으로 나타낼 수 있습니다. 2. 유도 전기장 변화하는 자기장 내 고정된 도체에서 유도기전력이 발생합니다. 솔레노이드 내 전류 변화에 따른 자속 변화로 유도기전...2025.04.28
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전하와 전기력 실험 결과 보고서2025.11.171. 정전기 유도 도체나 유전체에 대전체를 가까이 가져갈 때 전기장의 영향으로 물체 표면에 전하가 유도되는 현상이다. 대전체와 가까운 쪽에는 대전체와 다른 종류의 전하가, 반대쪽에는 같은 종류의 전하가 나타난다. 접지하거나 대전체에 닿지 않으면 물체는 전체적으로 원래의 전기적 중성상태를 유지한다. 2. 쿨롱의 법칙 전기력이 두 전하를 잇는 일직선상에서 작용하며, 두 전하의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙이다. 식으로는 F₁₂=kq₁q₂/r²로 표현되며, 비례상수 k=9.0×10⁹ N·m²/C²이다. 이 법칙을 통해 두...2025.11.17
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