안녕하세요, 교수님. 강의 잘 듣고 있습니다.. 회사 10년 넘게 다니다가 학위연수 기회가 생겨서 입학 전에 기초과목 공부하고 있는데, 많은 도움을 받고 있습니다. 어리숙한 질문에도 성실히 답변해 주셔서 감사합니다. 어려운 내용 그나마 이해하면서 넘어가고 있네요.. 감사합니다. 그리고 응원합니다!
안녕하세요 교수님 강의중 햇갈리는 내용이 있어서 질문드립니다. n0와p0의 식을 유도하는 과정에서 볼츠만 근사가 사용 할 수 있는 상황에서만 전자와 홀의 농도를 나타낸다고 하셨는데, Fermi level이 Ec에 가까워지는 상황은 볼츠만 근사를 사용 할 수 없는 상황 아닌가요??
교수님 질문있습니다. 대학에서 강의를 듣는데 , 전자의 에너지준위와 hole의 에너지준위는 서로 반대이기 때문에 p0를 구하는 적분 구간을 hole 에너지 준위 기준으로 (Ev,inf)로 설정하라고 합니다. 그런데 이런 경우에 f(E)도 그렇고 gv(E) 의 에너지 준위 E는 전자 기준의 에너지 준위로 함수가 정의된 것인데, hole기준으로 하려면 정의역이 바뀌니까 hole 기준의 에너지 준위 적분구간을 설정 하려면 f(E)와 gv(E)를 hole 기준으로 재정의 내려야 하지 않나요?
@@르르우-q1x 본인이 홀의 에너지를 기준으로 정의하고 싶다면, 강의에서 나온 파라미터들을 전부 다시 정의하면 됩니다. (E-Ev), (Ev-E) 중에 어느것이 맞고 틀린것은 아닙니다. 그냥 정의하는 방식에 따라 달라지는 것입니다. 아무튼 제 강의의 기준에서, hole concentration 구할 때에는 Ev-E 가 맞습니다. 직접 적분 한번만 해보면 이해할 수 있습니다.
교수님 안녕하세요. 강의 정말 잘 듣고 있습니다. 한가지 질문이 있어 댓글을 남깁니다. carrier concentration을 유도할 때, 전자의 경우 voltzmann approx를 사용하여 유도한 부분은 잘 이해했습니다. 하지만 hole의 경우 농도의 식(Po)을 구하는 부분을 생략하셨는데, 혼자 유도해보려다 잘 안되어서 질문드립니다. hole의 concentration의 경우 적분 범위가 음의 무한대부터 valence band까지인데, 이 경우에는 적분 범위의 에너지가 페르미레벨보다 낮기 때문에 voltzmann approx를 사용할수 없지 않나요? voltzmann approx를 사용하지 않고 어떻게 농도의 최종 결과식을 유도할 수 있는지 그 유도과정이 궁금합니다. 감사합니다!
교수님. 혹시 fermi dirac distribution에서 fermi level이 Ec에 가까워질 때 conduction band에서 전자가 존재할 확률이 증가했따는 것은 generation 됬으므로 valence band에서 hole이 존재할 확률도 증가하는거 아닌가요??
교수님 Hole의 유효질량과 전자의 유효질량이 서로 다른 이유는 무엇 때문인가요? 제가 생각하기에 전자는 고유한 실체를 가지고 있지만 Hole은 전자들의 빈공간으로 정의되는 개념적인 존재여서 결정 내부의 Hole의 움직임이 일반적인 전자들의 움직임과 다르기 때문에 차이가 생기는 것 같습니다. 빈 공간이 추가적으로 생기면 hole이 그쪽으로 움직였다고 정의하니 전자들이 움직이는 방식과 다른 것 같습니다.
유효질량이라는 개념은, 이미 이전 강의에서 배웠듯이, 어떤 입자가 주변환경(상황)에 영향을 받으면서 움직일 때, 주변환경에 대한 영향을 유효질량값에 반영하여 표현하는 방법입니다. 따라서, 전자와 홀이 움직이게 되는 환경(상황)이 다르기 때문에, 유효질량 값도 달라질 수 밖에 없습니다. 전자는 conduction band 에서 움직이게 됩니다. conduction band 는 전자가 별로 없는, 즉 차가 별로 없는 고속도로 같은 곳입니다. 반면에 홀은 valence band 에서 움직입니다. valence band 는 전자로 거의 대부분 채워져 있는 곳입니다. 따라서 conduction band 처럼 전자가 자유롭게 움직일 수 있는 곳이 아닙니다. 이러한 상황의 차이가 유효질량값에 반영이 되는 것입니다.
교수님 안녕하세요 강의 정말 잘 듣고 있습니다. 다름이 아니라 열적 평형상태에는 generation과 recombination이 같은 상태로 알고 있는데 어떻게 페르미 준위의 위치에 따라 valance band 와 conduction band의 농도차이가 생기는 것인가요?
교수님 항상 좋은 강의 잘 듣고 있습니다! 강의 듣던중 의문점이 생겨 댓글 남깁니다. 열적평형상태에서 hole의 농도를 구하는 식에서, 적분구간이 -무한대 ~ Ev이니까 E-Ef가 음수가되어 E-Ef>>kT를 만족하지 못하는데, 어떻게 볼츠만근사를 적용할 수 있는건지 궁금합니다.
교수님 안녕하세요. 일함수와 전자친화도의 개념 차이에 대해 질문 드리고 싶습니다. 두 개념 모두 전자를 E0까지 끄집어내는데 필요한 에너지로 이해하고 있었는데 어떤 점에서 두 개념을 구분할 수 있는지 궁금합니다! 일함수는 EF에서 E0까지 전자를 빼내는 에너지, 전자친화도는 Ec에서 E0까지 전자를 빼내는 에너지라고 받아들이면 되는걸까요? EF는 다이어그램 상 금지대인데 거기서 전자를 빼낸다는 생각이 뭔가 와닿지 않아서요..ㅠㅠ
반도체의 페르미레벨도 Ec레벨 위쪽이나, Ev레벨 아래쪽에도 위치할 수 있기 때문에, workfunction의 정의 자체는 모든 고체내에서 일반적으로 적용될 수 있습니다. 그냥 반도체라는 물질이 bandgap 을 가지며, 페르미레벨이 하필 bandgap 사이에 존재하는 것 뿐입니다.
안녕하세요 교수님 강의 잘 듣고 있습니다! 궁금한 점이 있어서 질문 드립니다. 캐리어 농도를 나타내는 그래프에서 전자의 농도를 알아볼 때 Ec에 가까울수록 전자의 농도가 크다고 알고 있는데 Ec에 엄청나게 밀착하면 그 부분은 전자의 농도가 없거나 굉장히 작다고 들었는데 왜 그런지 궁금합니다. 답변해주시면 감사하겠습니다!
1. 0:33 에 있는 그래프입니다! 2. 그래프에서 상태밀도와 페르미함수를 곱한 값이 Ec에 엄청나게 가까울 때 전자의 농도가 없다라고 해서 이게 맞는가 싶어서요.. 3. 이건 저도 잘 모르겠습니다.. 저도 적어놓고 나니 무슨 말을 하려는 건지 잘 모르겠네요.. ㅠㅠㅠ
@@DevicePhysicsDOS가 온도와 무관하게 존재하는 방의 갯수라는 것은 이해하였습니다. 제가 정확히 궁금한 것은 Nc와 Nv의 정확한 물리적 의미인데요. Nc(2.8×10^-19)값이 300k에서 전도대역 내에 방에 들어있을 수 있는 effective한 전자의 갯수이고 이 전자의 갯수가 Ec와 Ef의 차이로 인해 조정되어져 n0값으로 귀결된다 이렇게 이해하면 될까요?
안녕하세요 교수님! 도핑여부에 상관없이 n0와 p0는 외부 E 의 개입없이 오로지 thermal equilibrium 상태에서의 전자와 홀의 농도를 의미하는게 맞나요? GaAs 같은 화합물반도체도 열적 평형상태에있다면 농도를 n0 p0로 표기하는게 맞는지 여쭤보고싶습니다
안녕하세요. 선생님의 좋은 강의가 반도체를 공부하는데 큰 도움이 됩니다, 그런데 강의를 듣다가 한 가지 의문점이 생겼습니다. 9분대에서 Nc을 설명하실 떄 Nc에 있는 변수는 T밖에 없다고 하셨는데요. 전자의 유효질량의 개념이 외력에 의한 영향만을 고려한 질량이라면 물질에 따라 작용하는 외력이 다를테니 전자의 유효질량 값도 변할 수 있는거 아닌가요?? 왜 Nc는 변수 취급을 안하는지 궁금합니다!!
질문이 무엇을 물어보는 것인지 잘 이해가 안되는데, 1. 유효질량은 외력이 아니라, 물질 내부에 작용하는 힘의 영향을 질량안에 포함한 파라미터 입니다. 2. 질문한 것처럼 물질마다 유효질량이 다른 것은 맞습니다. 그리고 같은 물질안에서도, 각기 다른 상황마다 (예: E-field 에 의해 캐리어가 가속될 때, 그냥 캐리어가 에너지 상태를 채울 때 등) 다른 유효질량 값이 정의가 됩니다. 즉 한 물질 안에서도 유효질량 값은 여러개 입니다. 3. Nc 는 변수취급을 안한다는 말이 무슨 뜻인지 모르겠습니다. 강의에서 설명했듯이 Nc 는 온도에 대한 함수 입니다.
@@DevicePhysics 아 죄송합니다. Nc를 변수 취급하는게 아니라 Nc라는 식 안에 있는 전자의 유효질량을 변수취급하지 않는 이유가 궁금한거였습니다.. 선생님 말씀대로 전자의 유효질량이 상황에 따라 변한다면 전자의 유효질량도 변수가 되는게 맞지않나 라는게 궁금한 점이었습니다.
@@후다닥-z5e 지금 Nc 값이 정의되는 상황은, conduction band 에 존재하는 양자적에너지상태에 전자들이 채워지는 상황입니다. 따라서 이 상황에 맞춰서 유효질량값이 정해지며, 그러한 유효질량값을 density of state effective mass 라 부릅니다. 즉 다시 말하면, density of state 가 결정되는 상황에 맞추어서 유효질량값이 결정되기 때문에, Nc 값을 정하는 상황 안에서는 유효질량값은 상수 입니다.
좋은 강의 감사합니다 교수님... n0와p0구하는 공식에서 매번 exp뒤의 에너지 레벨 관련해서 부호가 헤깔리는데요 ㅠ... 앞의 Nc,와 Nv가 전도대와 가전자대의 유효 자릿수?.. 같이 생각할수 있으니 이에 비해서 전도대의 전자나 가전자대의 정공은 상대적으로 작아야하니 뒤의 꼴이 무조건 -, 지수적으로 감소해야하는 형태라고 생각해도 될까요?
![[물리전자공학|4.2] #intrinsic semiconductor #불순물이 없는 반도체 #intrinsic 캐리어 농도 계산 #intrinsic 페르미레벨의 위치](http://i.ytimg.com/vi/4ifVpRoLgG4/mqdefault.jpg)
![[물리전자공학|4.2] #intrinsic semiconductor #불순물이 없는 반도체 #intrinsic 캐리어 농도 계산 #intrinsic 페르미레벨의 위치](/img/tr.png)
![[물리전자공학|3.8] #페르미-디랙 확률분포 #전자가 에너지상태를 채울 확률 #페르미 레벨 #볼츠만 근사 #열적평형상태](http://i.ytimg.com/vi/0FJGPGQ0xpM/mqdefault.jpg)
![[#인기급상승] 걱정 말아요 아무도 이해 못 했으니까^^ 물리학과에서 1년 동안 배우는 양자역학 심화과정 15분 만에 배우기?!| #신기한과학나라](http://i.ytimg.com/vi/nXn4lOxvtEE/mqdefault.jpg)
![[물리전자공학|3.7] #상태밀도함수 #density of states #3차원 반도체 물질에 대해 유도 #캐리어의 농도 구할 때 필요](/img/1.gif)
교수님 사랑합니다
감사합니다 교수님
강의도 공유해주시고
자료가 너무 좋아서 몰랐던 부분도 이해했습니다
감사합니다!!!
교수님 덕분에 이번 물리전자 A+각 나왔습니다... 너무 감사합니다 교수님ㅠㅠ 더 열심히 공부해서 교수님처럼 남들에게 도움을 줄수있는 사람이 되겠습니다!!😍
교수님 사랑합니다.
사랑합니다 교수님
정말 감사합니다.
안녕하세요 교수님. 대학원에서 CIS를 전공한 취준생입니다.
평소 기초전공지식이 많이 부족함을 느꼈어서 공백기간동안 개념 공부를 하고있습니다.
교수님께서 시간내어 올려주신 영상들 덕분에 많은 도움이 되고있습니다.
감사드립니다!
와 진짜 빠르네요
감사합니다!
1년전에 물리전자공부할때 나왔으면 좋았을텐데 아쉽네요
항상 좋은 강의 감사합니다 ㅎㅎ
안녕하세요, 교수님. 강의 잘 듣고 있습니다.. 회사 10년 넘게 다니다가 학위연수 기회가 생겨서 입학 전에 기초과목 공부하고 있는데, 많은 도움을 받고 있습니다. 어리숙한 질문에도 성실히 답변해 주셔서 감사합니다. 어려운 내용 그나마 이해하면서 넘어가고 있네요.. 감사합니다. 그리고 응원합니다!
안녕하세요 교수님
강의중 햇갈리는 내용이 있어서 질문드립니다.
n0와p0의 식을 유도하는 과정에서
볼츠만 근사가 사용 할 수 있는 상황에서만 전자와 홀의 농도를 나타낸다고 하셨는데,
Fermi level이 Ec에 가까워지는 상황은 볼츠만 근사를 사용 할 수 없는 상황 아닌가요??
[물리전자공학|4.4]에 관련 강의가 있으니 참고바랍니다.
교수님 질문있습니다. 대학에서 강의를 듣는데 , 전자의 에너지준위와 hole의 에너지준위는 서로 반대이기 때문에 p0를 구하는 적분 구간을 hole 에너지 준위 기준으로 (Ev,inf)로 설정하라고 합니다. 그런데 이런 경우에 f(E)도 그렇고 gv(E) 의 에너지 준위 E는 전자 기준의 에너지 준위로 함수가 정의된 것인데, hole기준으로 하려면 정의역이 바뀌니까 hole 기준의 에너지 준위 적분구간을 설정 하려면 f(E)와 gv(E)를 hole 기준으로 재정의 내려야 하지 않나요?
네 맞습니다. 강의 영상에 이미 식이 있습니다.
gv(E)는 이전 강의에서 유도해 놓았고, f(E) 도 홀이 채워질 확률로 바꿔야 하니까 1-f(E) 로 바뀌는 것을 이미 설명 했습니다.
제가 궁금한게, 만약 hole 기준으로 에너지 준위를 줄세운다면 완전 반대가 되어서 Ev부터 무한대까지 적분하려면, 원래 gv(E)에서 sqrt(Ev-E)를 hole 기준에서는 밑으로 가면 에너지가 커지는거니까 sqrt(E-Ev)로 해줘야 하나요?
그 정도는 직접 유도해보면 알 수 있습니다.
다른게 아니라 hole 에너지 준위 기준에선 Ev
@@르르우-q1x 본인이 홀의 에너지를 기준으로 정의하고 싶다면, 강의에서 나온 파라미터들을 전부 다시 정의하면 됩니다. (E-Ev), (Ev-E) 중에 어느것이 맞고 틀린것은 아닙니다. 그냥 정의하는 방식에 따라 달라지는 것입니다.
아무튼 제 강의의 기준에서, hole concentration 구할 때에는 Ev-E 가 맞습니다. 직접 적분 한번만 해보면 이해할 수 있습니다.
교수님 안녕하세요. 강의 정말 잘 듣고 있습니다.
한가지 질문이 있어 댓글을 남깁니다.
carrier concentration을 유도할 때, 전자의 경우 voltzmann approx를 사용하여 유도한 부분은 잘 이해했습니다. 하지만 hole의 경우 농도의 식(Po)을 구하는 부분을 생략하셨는데, 혼자 유도해보려다 잘 안되어서 질문드립니다. hole의 concentration의 경우 적분 범위가 음의 무한대부터 valence band까지인데, 이 경우에는 적분 범위의 에너지가 페르미레벨보다 낮기 때문에 voltzmann approx를 사용할수 없지 않나요? voltzmann approx를 사용하지 않고 어떻게 농도의 최종 결과식을 유도할 수 있는지 그 유도과정이 궁금합니다.
감사합니다!
홀의 경우도 Boltzmann 근사가 적용됩니다. 다만 홀의 경우 전자와 페르미-디랙 분포함수가 다르기 때문에 Boltzmann 근사식도 조금 다릅니다.
교수님. 혹시 fermi dirac distribution에서 fermi level이 Ec에 가까워질 때 conduction band에서 전자가 존재할 확률이 증가했따는 것은 generation 됬으므로 valence band에서 hole이 존재할 확률도 증가하는거 아닌가요??
페르디-디랙분포가 generation 확률을 결정하는 것이 아닙니다.
교수님 Hole의 유효질량과 전자의 유효질량이 서로 다른 이유는 무엇 때문인가요? 제가 생각하기에 전자는 고유한 실체를 가지고 있지만 Hole은 전자들의 빈공간으로 정의되는 개념적인 존재여서 결정 내부의 Hole의 움직임이 일반적인 전자들의 움직임과 다르기 때문에 차이가 생기는 것 같습니다. 빈 공간이 추가적으로 생기면 hole이 그쪽으로 움직였다고 정의하니 전자들이 움직이는 방식과 다른 것 같습니다.
유효질량이라는 개념은, 이미 이전 강의에서 배웠듯이, 어떤 입자가 주변환경(상황)에 영향을 받으면서 움직일 때, 주변환경에 대한 영향을 유효질량값에 반영하여 표현하는 방법입니다.
따라서, 전자와 홀이 움직이게 되는 환경(상황)이 다르기 때문에, 유효질량 값도 달라질 수 밖에 없습니다.
전자는 conduction band 에서 움직이게 됩니다. conduction band 는 전자가 별로 없는, 즉 차가 별로 없는 고속도로 같은 곳입니다.
반면에 홀은 valence band 에서 움직입니다. valence band 는 전자로 거의 대부분 채워져 있는 곳입니다. 따라서 conduction band 처럼 전자가 자유롭게 움직일 수 있는 곳이 아닙니다.
이러한 상황의 차이가 유효질량값에 반영이 되는 것입니다.
@@DevicePhysics 확실하게 이해했습니다. 친절한 답변 감사합니다!!
@@DevicePhysics 추가로 질문이 있습니다. 그렇다면 항상 홀의 유효질량이 전자의 유효질량보다 더 크게 측정되나요?
@@아아-o2w6p 항상 그렇지는 않습니다.
물질마다 다르고, 가해지는 E-field 의 세기에 따라서 다르고, 전자가 움직이는 방향에 따라서도 어느 쪽 유효질량이 클지 다르게 됩니다.
@@DevicePhysics 넵 잘 이해했습니다 ㅎㅎ 감사합니다 교수님!!
교수님 안녕하세요 강의 정말 잘 듣고 있습니다. 다름이 아니라 열적 평형상태에는 generation과 recombination이 같은 상태로 알고 있는데 어떻게 페르미 준위의 위치에 따라 valance band 와 conduction band의 농도차이가 생기는 것인가요?
도핑을 하고나면 전자와 홀의 농도 차이가 발생하고, 그 이후에는 generation 과 recombination 이 균형을 이루기 때문에, 농도차이가 그대로 유지됩니다.
교수님 질문있습니다.
Nc와 Nv의 식을 보면 유효질량에 비례함을 알 수 있는데, 왜 Si에서는 Nc가 Nv보다 큰 값인지 궁금합니다.
유효질량이 전자가 더 크기 떄문입니다.
감사합니다!!!
교수님 항상 좋은 강의 잘 듣고 있습니다! 강의 듣던중 의문점이 생겨 댓글 남깁니다.
열적평형상태에서 hole의 농도를 구하는 식에서, 적분구간이 -무한대 ~ Ev이니까 E-Ef가 음수가되어 E-Ef>>kT를 만족하지 못하는데, 어떻게 볼츠만근사를 적용할 수 있는건지 궁금합니다.
홀의 경우에는 그냥 페르미디랙함수 f(E) 를 곱해서 적분하는 것이 아니라, 1-f(E) 를 곱해주게 됩니다.
강의 첫슬라이드에 나와 있듯이, 1-f(E) 를 계산해보면 exponential 항의 분자가 Ef-E 로 바뀌게 됩니다. 그래서 볼츠만 근사가 가능해 집니다.
교수님 열적 평형상태는 온도가 기준이 아니라고 알고있는데 T>0K일때 전자가 VB로 올라가게되면 이때 또한 열적 평형 상태를 유지하는 건가요? 온도가 올라가면 외부에서 에너지가 가해져서 열적평형상태가 아닐거 같은데 혹시 아니라면 이유가 궁금합니다!
열적평형상태에 대해 완전히 잘못 이해하고 있으니 이전강의를 다시 복습 바랍니다.
교수님 안녕하세요.
일함수와 전자친화도의 개념 차이에 대해 질문 드리고 싶습니다.
두 개념 모두 전자를 E0까지 끄집어내는데 필요한 에너지로 이해하고 있었는데 어떤 점에서 두 개념을 구분할 수 있는지 궁금합니다!
일함수는 EF에서 E0까지 전자를 빼내는 에너지, 전자친화도는 Ec에서 E0까지 전자를 빼내는 에너지라고 받아들이면 되는걸까요?
EF는 다이어그램 상 금지대인데 거기서 전자를 빼낸다는 생각이 뭔가 와닿지 않아서요..ㅠㅠ
반도체의 페르미레벨도 Ec레벨 위쪽이나, Ev레벨 아래쪽에도 위치할 수 있기 때문에, workfunction의 정의 자체는 모든 고체내에서 일반적으로 적용될 수 있습니다.
그냥 반도체라는 물질이 bandgap 을 가지며, 페르미레벨이 하필 bandgap 사이에 존재하는 것 뿐입니다.
@@DevicePhysics 답변 감사합니다!
교수님 자소서를 준비하는데 저가 적은 내용이 일치한지 확인하고 싶습니다.
이메일 주소를 보내주시면 안되나요? 도움이 간절합니다.
교수님 홀은 빈 공간인데, 실제로는 질량이 없을 것으로 생각되는데 하나의 입자로 생각해서 유효질량을 측정하는 건가요?
이미 이전 강의에서 설명하였듯이, 홀은 +q 의 전하량을 가지는 입자처럼 간주합니다.
안녕하세요 교수님 강의 잘 듣고 있습니다! 궁금한 점이 있어서 질문 드립니다. 캐리어 농도를 나타내는 그래프에서 전자의 농도를 알아볼 때 Ec에 가까울수록 전자의 농도가 크다고 알고 있는데 Ec에 엄청나게 밀착하면 그 부분은 전자의 농도가 없거나 굉장히 작다고 들었는데 왜 그런지 궁금합니다. 답변해주시면 감사하겠습니다!
질문이 이해가 되지 않습니다.
1. 캐리어 농도를 나타내는 그래프라는게 어떤 그래프를 말하는 것인가요?
2. Ec레벨에 무엇이 가까워진다는 것인가요? 페르미레벨인가요?
3. 전자의 농도가 없거나 굉장히 작아지는게 어떤 조건에서 그런현상이 발생한다는 것인가요?
1. 0:33 에 있는 그래프입니다!
2. 그래프에서 상태밀도와 페르미함수를 곱한 값이 Ec에 엄청나게 가까울 때 전자의 농도가 없다라고 해서 이게 맞는가 싶어서요..
3. 이건 저도 잘 모르겠습니다..
저도 적어놓고 나니 무슨 말을 하려는 건지 잘 모르겠네요.. ㅠㅠㅠ
@@크크크-k3v 생각하는게 맞습니다. 정확히 E=Ec 인 지점에서는 상태밀도함수 값이 0 이 되기 때문에 전자의 농도도 0이 됩니다.
교수님 다음강의는 언제쯤 올라오는지 알 수 있을까요?
대략 2,3일 간격입니다.
안녕하세요 교수님!
그 effective dos는 effective mass와 비슷한 정의로 받아들이면 되는건가요?
전혀 다른 개념입니다. 다시 강의를 잘 이해해보길 바랍니다.
Effective 라는 용어가 나와서 effective mass와 동일하게 생각했네요 … 답변 감사합니다
안녕하세요 선생님 좋은 강의 감사힙니다. 질문이 하나 있는데 location of fermi-level 그래프에서 Ec와 Ev가 의미하는 바를
conduction band의 시작점과 valence band의 시작점으로 생각하면 될까요?
네 맞습니다. 에너지밴드다이어그램에 대한 자세한 내용은 [물리전자공학|3.5]에 있으니 참고 바랍니다.
@@DevicePhysics 감사합니다.
안녕하세요 교수님
온도T가 증가함에 따라 Nc,Nv가 증가한다는 뜻의 정확한 물리적 의미가 어렵습니다. 온도가 증가하면 캐리어가 존재할 수 있는 방의 개수가 늘어난다는 의미인가요?
다시 한번 확인해보길 바랍니다. 방의갯수(DOS) 는 온도에 대한 함수가 아닙니다.
@@DevicePhysicsDOS가 온도와 무관하게 존재하는 방의 갯수라는 것은 이해하였습니다. 제가 정확히 궁금한 것은 Nc와 Nv의 정확한 물리적 의미인데요. Nc(2.8×10^-19)값이 300k에서 전도대역 내에 방에 들어있을 수 있는 effective한 전자의 갯수이고 이 전자의 갯수가 Ec와 Ef의 차이로 인해 조정되어져 n0값으로 귀결된다 이렇게 이해하면 될까요?
@@이이이-r5r Nc, Nv 는 그냥 상수들을 모아서 표현한 항일 뿐입니다. 물리적인 의미는 없습니다.
안녕하세요 교수님!
도핑여부에 상관없이
n0와 p0는 외부 E 의 개입없이 오로지 thermal equilibrium 상태에서의 전자와 홀의 농도를 의미하는게 맞나요?
GaAs 같은 화합물반도체도 열적 평형상태에있다면 농도를 n0 p0로 표기하는게 맞는지 여쭤보고싶습니다
네 맞습니다.
안녕하세요. 선생님의 좋은 강의가 반도체를 공부하는데 큰 도움이 됩니다, 그런데 강의를 듣다가 한 가지 의문점이 생겼습니다. 9분대에서 Nc을 설명하실 떄 Nc에 있는 변수는 T밖에 없다고 하셨는데요. 전자의 유효질량의 개념이 외력에 의한 영향만을 고려한 질량이라면 물질에 따라 작용하는 외력이 다를테니 전자의 유효질량 값도 변할 수 있는거 아닌가요?? 왜 Nc는 변수 취급을 안하는지 궁금합니다!!
질문이 무엇을 물어보는 것인지 잘 이해가 안되는데,
1. 유효질량은 외력이 아니라, 물질 내부에 작용하는 힘의 영향을 질량안에 포함한 파라미터 입니다.
2. 질문한 것처럼 물질마다 유효질량이 다른 것은 맞습니다.
그리고 같은 물질안에서도, 각기 다른 상황마다 (예: E-field 에 의해 캐리어가 가속될 때, 그냥 캐리어가 에너지 상태를 채울 때 등) 다른 유효질량 값이 정의가 됩니다.
즉 한 물질 안에서도 유효질량 값은 여러개 입니다.
3. Nc 는 변수취급을 안한다는 말이 무슨 뜻인지 모르겠습니다. 강의에서 설명했듯이 Nc 는 온도에 대한 함수 입니다.
@@DevicePhysics 아 죄송합니다. Nc를 변수 취급하는게 아니라 Nc라는 식 안에 있는 전자의 유효질량을 변수취급하지 않는 이유가 궁금한거였습니다.. 선생님 말씀대로 전자의 유효질량이 상황에 따라 변한다면 전자의 유효질량도 변수가 되는게 맞지않나 라는게 궁금한 점이었습니다.
@@후다닥-z5e 지금 Nc 값이 정의되는 상황은, conduction band 에 존재하는 양자적에너지상태에 전자들이 채워지는 상황입니다. 따라서 이 상황에 맞춰서 유효질량값이 정해지며, 그러한 유효질량값을 density of state effective mass 라 부릅니다.
즉 다시 말하면, density of state 가 결정되는 상황에 맞추어서 유효질량값이 결정되기 때문에, Nc 값을 정하는 상황 안에서는 유효질량값은 상수 입니다.
@@DevicePhysics 감사합니다
😎
좋은 강의 감사합니다 교수님... n0와p0구하는 공식에서 매번 exp뒤의 에너지 레벨 관련해서 부호가 헤깔리는데요 ㅠ... 앞의 Nc,와 Nv가 전도대와 가전자대의 유효 자릿수?.. 같이 생각할수 있으니 이에 비해서 전도대의 전자나 가전자대의 정공은 상대적으로 작아야하니 뒤의 꼴이 무조건 -, 지수적으로 감소해야하는 형태라고 생각해도 될까요?
그렇게 생각해도 괜찮습니다.
@@DevicePhysics 감사합니다 그래도 혼자 식 풀어봐야겠네요
01:12
최고의 강의 늘 감사드립니다.
내용 중 질문이 하나 있습니다.
n0를 구할 때의 적분구간 Ec ~ CB,end 에서
CB,end = Ec+qx(q 곱하기 전자친화도) 인가요?
아닙니다. 그냥 conduction band 의 끝입니다.
전자친화도와 conduction band 의 최고지점은 전혀 상관이 없습니다.