전자재료 실험 결과 보고서

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
(1) 파울리 배타원리
(2) 에너지 밴드 이란?
(3) P-type Semiconductor & N-type Semiconductor
(4) MOSFET
(5) IV
(6) CV

3. 실험 과정

4. 예상 결과 및 실험결과

5. 실험결과 분석 및 토의

6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
Capacitor는 전기회로에서 전하를 저장할 수 있는 장치이다. 전하를 저장하 는 역할 이외에도 직류전류를 차단하고 교류전류만 흘려보내는 역할을 하기 도 한다. 두개의 전도체로 이루어져 있고 그사이에 절연체가 들어가 있다. Capacitor의 양단에 전압이 가해지면 절연체에 의해 전류가 흐르지 않고 전 압에 의해 전도체와 절연체 표면을 따라 전하가 축적된다. 그 중에서도 Capacitor의 두께에 따른 Capacitance와 누출 전류 (Leakage Current)를 측 정하여 그 경향성을 분석해 보려 한다.

2. 실험 이론
(1) 파울리 배타원리
오직 1개의 입자 만이 하나의 양자 상태를 차지할 수 있음
원자, 분자, 결정과 같이 전자들이 이루는 계에서 각각의 양자 상태는 오직 한 개의 전자에 의해서만 점유됨
동일 원자 내 2개 전자는 n, l, ml, ms 4개 양자수가 모두 동일한 상태로 있 을 수 없음

(2) 에너지 밴드 이란?

결정내에서 전하(전자,정공)가 자유로이 이동할 수 있는 에너지대역 (전도대, 가전자대)
많은 수의 에너지 상태들이 반 연속적으로 배열된 상태
불연속적인 에너지 상태들의 집합

에너지 밴드 갭 (Energy Band Gap)
에너지 밴드를 분리시키는 에너지대역 (전도대 및 가전자대를 분리시킴)
전자가 존재할 수 없는 금지대(forbidden band)

에너지 밴드 생성 이유

결정내 원자가 가까이 근접하여 밀접한 원자들이 상호작용하며 결합하면서, 최외각 전자가 서로 공유되고, 전자궤도들의 간격이 좁아져, 에너지 준위들이 반(半) 연속적인 퍼짐으로 에너지대 및 금지대가 형성됨 즉, 전자궤도가 중첩하고, 에너지준위의 분열 및 에너지밴드가 형성됨

(3) P-type Semiconductor & N-type Semiconductor

그림1 그림2

Si,Ge 의 가전자들은 이웃하는 원자들 간에 공유 결합을 하고 있다. 이 공 유 결합은 외부의 웬만한 에너지로도 결합을 끊을 수 없도록 강하게 결합 되어 있어서 전류가 흐르지 못한다.

참고자료

· 최신반도체공학 (류장렬, 형설출판사, 2010)
· 집적회로설계를 위한 반도체공학(류장렬, 엄우용, 권순석, 형설출판사,2003)
· 반도체 소자 공학 (박창엽, 교보문고. 2000)
· 후속 열처리에 따른 Pt/SBT/Pt 캐패시터의 강유전 특성과 누설전류 특성 , 권용욱 외 3명
· H. C. Kim, “Photonic Characterization of Capacitance-Voltage Characteristics in MOS Capacitors and Current-Voltage Characteristics in MOSFETs“, kookmin University, 2002
· http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?id=184&m_temp1=4080&nav=2
· http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?id=634&m_temp1=4452&nav=2