[A+자료] 반도체 물성과 소자 8장~9장 정리

소개

전기화학 지식은 V=IR 밖에 몰라 인터넷, 책, 유튜브를 보면서 정리하며 공부해서 A+ 받았습니다. 구매하신 분들도 자료 참고하셔서 꼭 A+ 받으셨으면 좋겠어요.

8장 9장은 공부하면서 어려워서 인터넷 블로그들을 보면서 이해하려고 했습니다. 그만큼 처음 이해하는 사람들도 알 수 있도록 자세하고, 쉬운 말로 풀어서 정리해놨습니다. 유도식들도 흐름에 맞춰서 이해할 수 있도록 적어놨습니다.

목차

1. 8장 pn 접합 다이오드
2. 9장 금속-반도체 이종접합 및 반도체 이종접합

본문내용

• Zero bias : 열평형 상태의 pn junction 은 에너지 밴드 다이어그램에서 수평한 E_F를 갖는다. 이때 전위 장벽 (qV_bi)이 생성되며 홀의 이동을 막는다.
• Reverse bias : reverse bias 가 걸리면 p영역에는 -전압이, n영역에는 +전압이 인가된다. 따라서 페르미 준위도 E_Fp, E_Fn 2가지로 변동된다. 이때 둘 사이의 거리는 V_R 만큼 추가되어 전위 장벽 (q(V_bi+V_R)) 이 더 높아져 전자와 홀의 이동이 불가능하다.
= 전류가 잘 흐르지 않는다.
• Forward bias : forward bias 가 걸리면 p영역에는 + 전압이, n 영역에는 = 전압이 인가된다. 따라서 페르미 준위는 E_Fp, E_Fn 2가지로 변동된다. 이때 둘 사이의 거리는 V_a 만큼 감소되어 전위 장벽 (q(V_bi-V_a)) 이 더 높아져 전자와 홀의 이동이 가능하다.
= 전류가 잘 흐른다.

< Ideal Diode Analysis : Assumption >
1) non-degenerately doped step junction, depletion approximation
: 도핑농도가 매우 높지 않고 적당한 수준의 pn junction + 도핑 농도가 위치에 대해서 일정한 junction, + depletion 근사
2) Boltzmann approximation
: 도핑 농도가 높지 않은 경우
3) Low-level injection conditions prevail in the quasi-neutral regions
: Forward bias 인가시 기존의 다수 캐리어 농도에서 크게 벗어나지 않는 선에서 전압 인가. 너무 많은 추가 캐리어 생성 x
4) Recombination-generation negligible in the depletion region
: depletion region 에서 재결합 & 생성은 고려하지 않는다.

참고자료

· 반도체 물성과 소자 4판