전체 글31 <PN junction> 4. 순방향 전압(Forward Bias)과 역방향 전압(Reverse Bias)인가 특성 이번 포스팅에서 순방향전압(Forward Bias)과 역방향전압(Reverse Bias)를 인가하였을 때, 다이오드 내부의 물성에 대해 알아 볼 것이다. 먼저 zero bias 일 때, PN접합(PN Junction)다이오드의 에너지 밴드그림을 보자. 아무런 전압이 인가되지 않을 경우, P-type과 N-type의 Fermi Energy Level은 평행하다. 이때, diffuse 전류와 drift전류에 의한 Carrier 흐름의 상쇄 또는 에너지 장벽에 의한 carrier들의 이동제한 두 가지로 평형상태를 해석할 수 있다. 다음으로 다이오드에 전압을 가했을 때 정량적 변화와 정성적 변화에 대하여 알아보자. 해석에 앞서, 모든 인가 전압은 depletion region에 가해진다고 가정한다. (실제론 n.. 2023. 2. 19. <PN junction> 3. 열평형상태의 PN junction(3) 반도체 소자를 해석하기 위해서는 해당 소자의 Energy band를 그릴 수 있어야한다. 최종적인 Energy band를 그리기 위해 charge density, electric filed, Electrostatic potential energy distribution을 구해야한다. 이번 시간에는 이러한 과정에 대해 알아보도록 하겠다. Energy band를 계산하는 과정 모든 반도체 소자는 아래와 같은 일정한 순서를 통해 해석할 수 있다. ① Charge density : Charge density ρ = p - n + $qN_D$ - $qN_A$ 인데, 이때 Depletion region에서 p, n은 모두 0이고 $qN_D$와 $qN_A$는 각각 Donor와 Acceptor의 fixed charge.. 2023. 2. 19. <PN junction> 2. built in potential 이번 포스팅에서 리뷰할 내용은 전압 인가가 0V 일 때 band의 휘어짐과 내부 전압, built in potential 을 정량적인 해석을 통해 알아보겠습니다. p type 반도체와 n type 반도체를 붙여 pn junction을 형성하게되면 열평형 상태에 도달하게 되면 Fermi level이 수평하게 만들어짐을 알고 있습니다. 결국 p type 반도체와 n type 반도체의 Fermi level을 맞추기 위해 band의 휘어짐이 발생하게되고 Fermi level 의 차이가 pn junction에서 발생하는 휘어짐의 크기가 됩니다. 두 페르미 레벨의 차이는 전자의 농도와 정공의 농도를 통해 구할 수 있습니다. $n_{0} = N_{c}exp(-\frac{E_{c}-E_{f}}{KT}) = n_{i}e.. 2023. 2. 19. <PN junction> 1. PN junction의 정성적 해석 이번 포스팅에서는 PN junction의 형성방법과 depletion region에 대하여 알아볼 것이다. 포스팅에 앞서 반도체 소자를 이해하기 위해 많이 사용할 Gauss 법칙과 poisson equation과 에 대하여 살펴보자. Gauss law, Poisson equation 전하를 띈 입자가 존재할 때 전기장이 형성된다. 이때 닫힌(closed) 가우스 면을 임의로 잡으면, 가우스 면을 통과하는 전기선속 $\phi$는 다음과 같다. 점입자 상황에서 전기장을 닫힌면에 대해서 적분하여 나타낼 수 있다. 또한 $Q_{enc}$: 입자 전체 전하, $\varepsilon_0$ : 닫힌면 매질의 유전율로 표현하여 $Q_{enc}/\varepsilon_0$로 나타낼 수 있다. 가우스면에 입자가 골고루 퍼져.. 2023. 2. 19. 2023년 2월 활동일지 보호되어 있는 글 입니다. 2023. 2. 8. 2023년 1월 활동일지 1월 활동 내용 1월 5일(대면) 13:00~17:00 내용: 기초반도체 공학 PN junction 1~6 스터디 과제: 스터디 중 몰랐던 내용 공부, 기초반도체 공학 PN diode 1~3 개별 공부, 블로그 작성 피드백 [이현우] (발표) 특정 내용에 대해 설명 후, 마지막에 요약해서 한 번 더 설명해주는 것이 좋을 것 같다. (내용) 이해한 내용을 대해 좀 더 정리가 필요할 것 같다. [김현수] (발표) (내용) [손동휘] (발표) (내용) 1월 9일(대면) 15:00~18:00 내용: 기초반도체 공학 PN diode 1~3 스터디 과제: 스터디 중 몰랐던 내용 공부, 기초반도체 공학 PN diode 4~6, MS junction1~3 개별 공부, 블로그 작성 피드백 [이현우] (발표) 저번보다는 .. 2023. 1. 18. 이전 1 2 3 4 5 6 다음
