에너지 밴드와 캐리어

소개

에너지 밴드(energy band)와 캐리어(carrier)

목차

1.에너지밴드(energy band)
2.캐리어(carrier)

본문내용

1.에너지 밴드(energy band)
N.Bohr는 수소 원자의 모델을 도입하면서 하나의 원자에 속해 있는 전자는 임의의 값의 에너지 위치에 있을 수 있는 것이 아니고 단지 불연속적인 값을 갖는 위치에만 허용된다는 것을 설명하였다. (이와 같은 성질은 우리도 앞 장에서 에너지 우물 속에 있는 전자에 대해 확인한바가 있다). 이와 같은 원자모델은 수소 원자에서 뿐만 아니라 규칙 배열의 원자 구조를 갖는 반도체의 전자에 관해서도 마찬가지로 적용된다(여기에 해당하는 성질 역시 앞 장에서 Kronig-Penney 모델에 대한설명에서 확인한 바 있다). 에너지띠의 형성은 다른 생각과정을 통해서도 이해할 수 있으며, 이 과정에서 가장 핵심적인 부분이 배타원리이다. 우선 W,Pauli의 배타원리(exclusion principle)란 무엇인가? 그는 고체 내부에 전자의 존재가 허용된 에너지 자리(allowedenergy state)가 있다 하더라도, 임의의 개수의 전자가 이 에너지 자리를 점유할 수 있는 것이 아니라, spin이 서로 다른 두 개의 전자까지만 그 존재가 허용된다는 것을 설명한다. 이 표현을 달리하면 독립된 원자에 속해 있던 전자가 다른 원자로부터의 포텐셜 영향을 받으면 본래 가지고 있던 에너지 값이 변하여 서로 다른 값을 갖게 된다.
더구나 전자가 어느 특정원자에만 속하는 것이 아니고 전체시스템 내에서 움직일 수 있게 되면, 이들 서로서로가 영향을 미치어 각각의 전자는 서로 다른 에너지 값을 갖게 된다는 것을 의미한다. 우리가 고찰하고자 하는 반도체에서 원자와 원자 사이의 거리가 가까와짐에 따라 이 단결정 속에 있는 원자들은 서로 독립되어 있을 때와는 달리 에너지 함수가 서로 겹쳐지게 된다

참고자료

· 없음