안녕하세요 교수님. semiconductor와 metal 접합부에서 semiconductor에 생기는 depletion region 영역의 길이도 유사한 방법으로 계산 가능할까요? 그리고 bandgap이 0인 semiconductor graphene과 metal의 접합부에서 생기는 depletion region도 계산 가능할지 궁금합니다.
@@DevicePhysics 답변 감사드립니다. graphene은 bandgap이 0인 semiconductor라고 알고 있었는데 제가 잘못 알았었군요. 감사합니다! 혹시 graphene metal 접합에서의 depletion region을 구하는 방법에 대해 조언을 받을 수 있을까요?
교수님 강의해주셔서 감사합니다. 도움이 많이 됩니다. 공부를 하며 궁금한 점이 있습니다. 어느 책에서 pn접합에서 온도가 올라가면 진성캐리어 농도가 증가하면서 pn접합의 전위장벽이 감소한다는 내용을 봤습니다. 이때 진성캐리어 농도가 증가하면 전위장벽이 감소하는 이유가 정확히 이해되지 않습니다.
13:51 N_A와 N_D값이 분모에 있으므로 도핑 농도가 커질수록 W가 좁아진다는 것을 이해하였습니다. 하지만 V_bi항을 보면 W와 루트 V_bi는 비례하게 되는데, 도핑농도가 커질수록 V_bi값이 커지므로 이 관점에서 생각하면 도핑농도가 커질수록 W가 넓어져야 하는 것 아닌가요?
네 맞습니다. 일차미분방정식은 사실 가우스법칙의 미분형인데, 강의의 교재에서 Poisson equation 으로 설명하고 있어서 그렇게 표현 했습니다. 다른 반도체 교재들에서도, 어차피 포텐셜을 미분하면 전계가 되기 때문에, Poisson equation 이라고 설명한 교재들이 많습니다.
질문의 의미가 정확히 파악이 안되는데, 전기장의 방향은 처음에 가정한 상황에서 depletion region 내부의 fixed charge 의 분포에 의해 결정되는 것입니다. fixed charge 를 통해 전기장의 방향이 왼쪽임을 알 수 있습니다. 그 다음, 이러한 상황에 대해 수식적으로 분석해보면, 강의자료 결과처럼 음의 전기장 값이 나오고, 이것은 왼쪽 방향을 의미합니다. 즉 정성적으로 유추한 전기장의 방향과, 수식적으로 유도한 결과가 일치함을 확인할 수 있습니다.
@@gkastes9980 터무니 없다라기 보다는, 다이오드에서 on/off 되는 상황과, 이 강의에서 해석하려는 상황이 동일한 상황인지를 스스로 생각해보길 바랍니다. 즉, 공대생이라면 원인과 결과에 대한 인과관계를 먼저 생각해보길 바랍니다. 참고로 연속인 이유는, 전자기학에서 배우는 가우스 법칙을 pn 접합의 interface 에 적용하면, interface 에는 charge 가 없기 때문에, E-field 는 연속이어야만 합니다.
안녕하세요 교수님. 8:37부분이 헷갈리는데 그럼 저 등식은 상수인건가요?Na를 아무리 변화시켜도 결국 xp가 그에 반비례하게 움직이면 직사각형넓이는 항상 같은건가요? 이게 모호한게 9:57에선 xp가 줄어든만큼 세로길이는 늘어나는데 뒤에 있는 강의에서는 voltage를 변화시키면 그냥 xn만 변하던데..헷갈리네요
안녕하세요 교수님 2:00에 나오는 E(x)에 직접 x에는 0을 대입하고 , xp에는 13:30초에 구하신 식을 직접 대입함으로서 Emax를 구해보았습니다. 그런데 17:00분에 교수님께서 구하신 Emax값과는 다르게 Vbi 값이 없어서 생각을 해보았는데도 잘 모르겠습니다.
교수님의 좋은 강의에 정말 감사합니다. 저는 한 가지 질문 드립니다. 7:01 에서 전계의 방향가 오른쪽에서 왼쪽으로 형성되기 때문에 음수이다고 말씀하셨습니다. 하지만 전자기학 시간에 전계의 방향가 + charge에서 - charge 으로 가는것 배웠는데 그렇다면 +charge에서 나오는 전계가 양수이어야 아닌가요? 왜 전계의 방향이 + 에서 -으로 가는데 음수가 되는제 약간 이해하기 어렸습니다.
실제로는 중성영역에서의 E-field 는 0이 아닙니다. 다만 0이라고 가정하는 이유는 (depletion approximation), 최대한 문제를 단순화하여 수학적 모델을 쉽게 만들기 위함입니다. 실제로는 0 이 아닌 것을 다음 챕터에서 전류값을 구할 때 자세히 다루게 됩니다.
교수님 강의로 큰 도움을 받고있는 학생입니다 개인적으로 공부하다 궁금한 점이 있어 질문 남깁니다. PN접합에서 각 부분의 doping 농도인 NA, ND에 따라 Wdep이 결정되고 이를 정성적으로 이해해보면 drift와 diffusion이 평형을 이루는 지점이 결국 Wdep영역이 되는것으로 알고있습니다. 여기서 현재 소자를 작게 scailing 하고 이는 nm단위까지 굉장히 작은 소자가 만들어지고 있습니다 이에 따라 p인 부분과 n인 부분의 길이가 Wdep 보다 짧은 PN 접합은 어떻게 되는건지 혼동이 생겨 질문드립니다. 이럴 경우 물리적으로 xn, xp 만큼의 dep영역이 형성될 수 없고 PN의 모든 부분이 dep영역이 되어도 drift와 diffusion이 평형을 이루지못할텐데 어떻게 해석해야하는지 궁금합니다. 추가로 위와 같은 상황에서 reverse bias를 가하면 Wdep가 넓어져야할텐데 물리적으로 더 넓어질 수 없는 상황에서는 이를 어떤식으로 보상할지도 궁금합니다.
1. depletion region 이 drift 와 diffusion 이 평형을 이루는 영역이라고 이해하는 것은 잘못되었습니다. depletion region 안에는 캐리어가 없기 때문에, diffusion 도 없습니다. drift 와 diffusion 이 균형을 이루는 곳은, xn 과 xp 입니다. xn 과 xp 는 어느 한 점이기 때문에, 이러한 균형으로 이해하기 보다는, depletion region 에서의 built-in potential 때문에 캐리어가 에너지장벽을 느껴 이동하지 못한다고 이해하는 것이, 뒤에 이어지는 강의들을 이해하는데 수월합니다. 2. [기초반도체공학|2.3] 에 short diode 에 대한 설명이 있습니다. 이 강의를 배우면, xn/xp 보다 길이가 짧은 pn다이오드도 어떻게 동작하는지 이해하게 됩니다.
depletion region 에서 possion equation을 이용하여 전압 전기장등을 수식적으로 유도한것은 이해가 되었으나 반도체 내에서 전자의 움직임으로 이해 해볼려하니 의문점이 있습니다. n-type si의 neutral region의 electron 입장에서 생각해보면 n type의 +fixed ion이 p type의 -fixed ion보다 가까이 있으니 당기는 힘이 발생하여 depletion region으로 갈려는 힘이 생기지 않나요? 또 2:51 의 반도체 그림에서 n-type si 쪽의 depletion region 안에 있는 전자를 생각해보면 p-type si 의 depletion region에 있는 -fixed ion이 미는 척력보다 n-type si의 depletion region에 있는 + fixed ion이 인력이 더 센 것 아닌가요?( -fixed ion이 +fixed ion보다 멀기때문에) 하지만 수식적으로 구해진 최종의 energy band를 보면 n-type depletion region 에서 전자는 n-type 쪽으로 갈려는 힘이 발생한다는게 이해가 되지 않습니다. 수식적으로는 이해가 되지만 다른 방향으로 이해해 보려하니 힘드네요....^^... 매번 질문 받아주셔서 감사합니다
[기초반도체공학|1.1] 에서 이미 다룬 내용들입니다. 강의를 다시 보는 것이 좋겠습니다. 1. n-type si의 neutral region의 electron 은 depletion region 쪽으로 확산하려는 힘은 받지만, 그것을 상쇄하는 built-in E-field 가 형성되기 때문에, 결과적으로 아무런 힘을 받지 않아 움직이지 않습니다. 2. depletion region 에는 mobile carrier 가 없습니다.
중성을 유지하려는 것과는 전혀 무관합니다. 전자1개와 홀1개가 만나서 recombination 하기 때문에, 같은 부피 안에 전자나 홀이 몇개가 있는지에 따라서 depletion region 의 폭이 결정됩니다 (여기서 단면적은 동일하기 때문에, 부피가 아니라 폭만 생각하면 됩니다). 다시 말하면, n-type 의 전자의 농도가 높다면, 같은 부피안에 더 많은 전자가 존재한다는 뜻이니, 같은 양의 홀과 recombination 할 때 더 적은 n-type 의 부피만 recombination 과정에 참여하게 됩니다. 결과적으로 도핑 농도가 높을 수록 depletion region 의 폭이 좁아지게 됩니다.
교수님 혹시 2:00근처에 나와있는 charge분포 그래프에서 -xp와 xb사이 구간을 제외하고는 charge가 0인가요? (평형상태에서 전압인가를 안하면 반도체가 중성이라고 알고있어서 그렇습디다...) 만약 0이라면 그래프에서 생략했을 뿐, 실제로는 x축에 선을 그어야 맞는 걸까요?
교수님 궁금한점이 있습니다. pn 다이오드에 depletion region에 이온들로 인해 built in potential 이 있는데 만약 피드백을 돌리게 되면 키르히호프 법칙에 의해 0이 나와야 할것같은데 이경우 built in potential 이 0이 되는지 궁금합니다.
pn다이오드를 p 쪽과 n 쪽을 short 시키면 피드백 루프가 형성이 될거같은데 기존에 있던 built in potential V0가 루프를 돌리게 되면 키르히호프 전압 법칙에 의해 루프내 전압은 0이 되야 하니 built in potential이 0이 되어야하는게 아닌가 라는생각이 들었습니다. @@DevicePhysics
@@ultrasemiconductor8740 built-in potential 이 0 이 되는것은 아니고, 상쇄됩니다. pn접합의 built-in potential 은 마치 전원소스처럼 (건전지, 파워서플라이 등) 일정한 전위차가 항상 유지 되는것이 아닙니다. 그냥 depletion region 양단의 전위차일 뿐입니다. 만약 built-in potential 을 직접 측정하기 위해 전압계(voltmeter)를 pn접합 양단에 연결하면 그냥 0V 가 측정됩니다. built-in potential 이 측정되지 못하는 이유는, 전압계의 프로브를 pn접합 양단에 접합시키는 순간, 프로브끝의 금속전극과 실리콘과의 접합에서 potential 차이가 발생하고 (contact potential 이라고 함), 이렇게 프로브 양단 끝에 생기는 contact potential 이 built-in potential 을 전부 상쇄하게 됩니다.
접합이 만들어지는 순간 진행되는 과정을 이해해야합니다. 접합 양쪽에서 전자와 홀들이 반대편으로 확산하고, 재결합해서 사라지기 때문에 depletion region 이 형성됩니다. 이때 재결합은 전자 1개와 홀 1개가 만나서 발생하는 현상입니다. 따라서 도핑농도가 높을수록 단위부피당 캐리어의 수가 많기 때문에 적은 영역만 재결합 과정에 참여해도 충분해집니다. 그래서 농도가 높을수록 depletion region 의 길이가 짧아지는 것입니다.
교수님! 세종대로 처음 오셨을 때가 기억나네요! 진로고민에 대학원 상담도 잠시 갔었는데 교수님은 기억하실까요? 살다보니.. 반도체 업계에서 일을 하게 돼서 다시 공부 중인데 온라인에서 교수님을 다시 만나뵈어 너무 반갑고 좋습니다! 좋은 강의들 업무에 많은 도움이 될 것 같아요 :) 나중에 다시 뵐 기회가 있었으면 좋겠습니다~~화이팅!
교수님. 항상 좋은 강의 감사드립니다. 강의 내용에서 궁금한 점이 생겨 질문드립니다. pn junction 양단에 0V를 인가했을 때, 공핍영역에 built in potential이 존재한다면 다른 영역에서 built in potential 만큼의 전압 강하가 있어야 KVL을 만족할텐데, 어느 부분에서 전압 강하가 일어나는지 궁금합니다.
pn접합의 built-in potential 은 마치 전원소스처럼 (건전지, 파워서플라이 등) 일정한 전위차가 항상 유지 되는것이 아닙니다. 그냥 depletion region 양단의 전위차일 뿐입니다. 만약 built-in potential 을 직접 측정하기 위해 전압계(voltmeter)를 pn접합 양단에 연결하면 그냥 0V 가 측정됩니다. built-in potential 이 측정되지 못하는 이유는, 전압계의 프로브를 pn접합 양단에 접합시키는 순간, 프로브끝의 금속전극과 실리콘과의 접합에서 potential 차이가 발생하고 (contact potential 이라고 함), 이렇게 프로브 양단 끝에 생기는 contact potential 이 built-in potential 을 전부 상쇄하게 됩니다. 다시 요약하면, built-in potential 은 전원소스처럼 외부요인과 상관없이 항상 일정하게 유지되는 전위차가 아닙니다. 외부요인(외부전압)이 인가될 때, 그것에 따라 변하는 전위차이며, 따라서 KVL 을 만족해야 하는 것이 아닙니다.
안녕하세요 교수님. 한가지 질문이 있어 여쭤봅니다. 강의를 보고 개인적으로 공부를 하던 와중에 0V에서 Doping 농도가 커지면 built in potential이 커지고 built in potential이 커질 경우엔, Depletion Ragion의 폭은 넓어진다고 이해했는데요. 식을 통해서 Doping 농도가 커지면 depletion 폭은 좁아진다고 하셨는데, 그렇다면 이 두가지 개념이 상충되는 것 아닌가요? 좋은 강의 감사드립니다.
@@tancolee8336 built-in potential 과 depletion width 는 원인-결과 관계가 아닙니다. 다시 강의 내용을 잘 이해해보길 바랍니다. 도핑농도가 높아지면 (원인), built-in potential 이 커지면서 (결과1), depletion width 는 좁아집니다 (결과2). 즉, 이 둘이 도핑농도와 연관되어 있지만, 직접적인 원인-결과 관계를 가지는 것이 아니기 때문에 정성적으로 인과관계를 이야기할 수 있는 관계가 아닙니다.
@@DevicePhysics 교수님 항상 강의 잘보고 있습니다. 저 역시 같은 의문이 있어 질문을 드립니다. PN정션에서 forward bias를 인가하면 공핍층이 줄어들어 캐리어가 쉽게 이동을 할 수 있는 것이고, 이는 포텐셜 베리어가 낮아져서 캐리어가 쉽게 이동할 수 있는 것으로 이해를 했는데, 그러면 이 경우에서도 포텐셜 베리어와 공핍영역의 축소현상은 별개의 현상인가요?
항상 좋은 강의 감사합니다 교수님 강의를 듣던중 궁금한점이 생겨 질문 드리게 되었습니다. 강의 7:15 에서 앞서 charge density를 통해 구한 E-field 를 그래프 화 하셨습니다. 이때 E-field가 x=0인 지점에서 최대값을 얻는것을 그래프를 통해 시각적으로 확인할 수 있었습니다. 제가 궁금한 점은 정성적으로 왜 x=0인 지점에서 E-field가 최대값을 가지는지 궁금합니다. 또한 수학적으로는 charge density 그래프와 E-field 그래프가 납득이 됩니다만 (charge density 값이 상수값(0차) -> 적분 -> E-field 는 1차 식) 정성적으로 E-field 그래프가 1차 이해되지 않습니다. 이해한 내용: 1. potential을 통해서 x 축 반대 방향으로 E-field 방향 흐르기 때문에 음수값을 가지는것은 이해했습니다. 2. charge density 그래프들을 보면 depletion approximation가정을 통해 수직한 모양의 그래프를 가진다는 사실을 이해했습니다. 3. depletion region 밖 영역에 charge 가 중성이기때문에 E-field 값이 0인것 이해했습니다. 다만 이해 못한점은 E-field 그래프 가 왜 max값에서 "서서히 감소하는 " 모양의 그래프 인지 '정성적으로' 이해가 되지 않습니다. 제가 charge나 전기장에 대한 기본기가 부족하여 이런 질문을 드린것 같아 죄송합니다... 바쁘신 와중에 긴글 읽어주셔서 감사합니다.
질문을 보고 한참을 생각해봤는데, 수식없이 정성적으로 설명할 좋은 방법이 딱히 떠오르지가 않았습니다. 그래도 최대한 쉽게 이해해 보자면, 결국 pn 접합에서의 E-field 는 depletion region 안의 fixed charge 때문에 생성됩니다. depletion region 안에는 (+) 전하의 fixed charge 도 존재하고 (-) 전하의 fixed charge 도 존재하기 때문에, (+) 전하에서 (-) 전하 쪽으로 E-field 가 발생하게 됩니다. 여기서 전자기학에서 배웠듯이, 두 전하 사이의 E-field 의 세기는 거리의 제곱에 반비례합니다. 따라서 pn 접합에서 (+) fixed charge 와 (-) fixed charge 가 가장 가깝게 위치하는 경계면(x=0)에서 E-field 가 가장 세지고, 둘 사이의 거리가 점점 멀어질수록 E-field 의 크기가 감소하게 됩니다.
교수님 좋은 강의 감사합니다. 강의에 관하며 궁금한 점이 있습니다. Vbi는 결국 Na와 Nd에 의해 결정되는 값일텐데 (Na와 Nd의 함수) depletion width W를 나타낼 때 Na와 Nd그리고 상수로 이루어진 식이 아닌 Na, Nd, Vbi(Na,Nd)로 나타내는 이유가 있나요?
안녕하세요? 교수님 강의를 열심히 듣고 있는 타학교 신소재공학부 학생입니다. 다름이 아니라 교재의 문제를 푸는데 도저히 이해가 가지 않는 부분이 있어서 질문을 드리려합니다. 문제는 270쪽의 7.9번 문제인데 말로 설명을 하자면 n type semiconductor 부분에서 0부터 2마이크로미터 부분까지는 Na-Nd의 값이 -10^15이었다가 2마이크로미터 이상의 부분에서는 -4x10^15으로 바뀌는 그래프가 나타나 있습니다. 그런데 같은 n 타입 반도체에서 Na-Nd의 값이 변하는 상황이 잘 이해가 가지 않는데 혹시 괜찮으시다면 설명해주시면 정말 감사하겠습니다.
예를들어, acceptor 농도가 1e16이고 donor 농도가 2e16 만큼 도핑하였다면, 이 반도체는 n-type 특성을 가지며 donor 로 1e16만큼 도핑된 것과 동일한 성질을 가집니다. 즉, donor랑 acceptor 가 섞여 있을때는 농도의 차이값만 고려해주면 됩니다. 문제에서 Na-Nd 값이 -1e15 라고 했다면, 값이 음수이므로 Nd 값이 크다는 뜻이며, 따라서 n-type 임을 알 수 있습니다. 그리고 donor 가 1e15의 농도로 도핑된 반도체의 성질을 가지게 됩니다.
@@DevicePhysics 답변해주셔서 진심으로 감사드립니다. 1.정리하자면 n-type 반도체에서 Na-Nd의 값이 변화하는 이유가 접합부에서는 acceptor 와 donor가 섞이기 때문이라고 하시는것 같은데 제가 이해한 내용이 맞는지 여쭤보고 싶습니다. 2. 또 한가지 추가적으로 질문드리고 싶은 사항이 있습니다. 제가 이해한 바로는 p-n 접합부 근처 depletion region에서는 전기장이 작용하므로 majority carrier의 농도가 0인데 해당 문제에서는 Na-Nd의 값이 0이 아닌것으로 나와있습니다. 혹시 제가 이해한 내용이 잘못되었다면 지적해주시면 정말 감사하겠습니다.
@@로딩화면-d6e 1. 문제의 정보로는 Na가 변한것 인지, Nd가 변한것인지 알 수 없습니다. 또 그 정보가 문제푸는 것에는 전혀 영향을 주지 않습니다. net doping 농도만 알면 됩니다. 2. Na, Nd 는 도핑농도 입니다. majority carrier 의 농도가 항상 도핑농도와 같지 않습니다.
안녕하세요 우연히 이 강의를 듣고 있는데 설명을 잘해 주셔서 감사합니다. 혹시 14;43초 화면에서 depletion width 합이 두 NA ND의 역수 합으로 정리가 되는 부분을 저도 계산해보는데 이부분이 어떤 approximation을 사용해서 정리하신건가요? 아니면 단순 수식으로 이렇게 정리가 될 수 있나요? 제 계산이 틀린 것인지 몰라서 질문드립니다.
![[Basic Semiconductor Device|1.4] pn junction : #forward bias #reverse bias](http://i.ytimg.com/vi/Z6U8maV8THE/mqdefault.jpg)
![[Basic Semiconductor Device|1.4] pn junction : #forward bias #reverse bias](/img/tr.png)
![[Basic Semiconductor Device|1.1] pn junction : #qualitative analysis without equations](http://i.ytimg.com/vi/V5oWlh-dGU0/mqdefault.jpg)
![[기초반도체공학|4.1] MOS : #정성적해석 #에너지밴드 다이어그램 #3가지 동작모드 #accumulation #depletion #inversion](http://i.ytimg.com/vi/BsRCt86GFQA/mqdefault.jpg)
![Seungmin "그렇게, 천천히, 우리(As we are)" | [Stray Kids : SKZ-PLAYER]](http://i.ytimg.com/vi/kAzmhLHePqU/mqdefault.jpg)
![[전자회로] 2편. pn접합, 공핍층 형성 원리 (built-in potential)](/img/1.gif)
진짜설명너무 명쾌 하십니다 독서실에서 눈물 흘렸습니다
양질의 강의 감사합니다 교수님. 그런데 10분47초에 나오는 전위에대한 식은 저게 맞나요? Xp랑Xn은 변수가 아니라 적분상수를 구할 때 썻던 상수가 아닌가요??
질문이 무슨 뜻인지 이해가 안됩니다. 전위에 대학 식에는 오류가 없습니다.
안녕하세요 교수님. semiconductor와 metal 접합부에서 semiconductor에 생기는 depletion region 영역의 길이도 유사한 방법으로 계산 가능할까요? 그리고 bandgap이 0인 semiconductor graphene과 metal의 접합부에서 생기는 depletion region도 계산 가능할지 궁금합니다.
1. ms접합 강의를 보면 이미 식이 유도되어 있으니 확인 바랍니다.
2. graphene은 semiconductor가 아닙니다.
@@DevicePhysics 답변 감사드립니다. graphene은 bandgap이 0인 semiconductor라고 알고 있었는데 제가 잘못 알았었군요. 감사합니다! 혹시 graphene metal 접합에서의 depletion region을 구하는 방법에 대해 조언을 받을 수 있을까요?
@ddrui23 graphene에 왜 depletion region이 생길것이라 생각하는 것인가요?
안녕하십니까 교수님 강의 정말 유익하게 듣고 있습니다.
다름이 아니라 제가 이제 공부를 시작한 상황이라 전자기학이 미흡합니다.
7:50의 그래프이서 x=0을 기준으로 양쪽 그래프의 넓이가 다른데 왜 다른지 이해가 안되어 댓글남깁니다. 감사합니다.
수식에서 볼 수 있듯이, 그래프의 넓이는 도핑농도에 의해서 결정되기 때문에 경우에 따라 같아질수도 있고 달라질수도 있습니다.
교수님 강의해주셔서 감사합니다. 도움이 많이 됩니다.
공부를 하며 궁금한 점이 있습니다.
어느 책에서 pn접합에서 온도가 올라가면 진성캐리어 농도가 증가하면서 pn접합의 전위장벽이 감소한다는 내용을 봤습니다.
이때 진성캐리어 농도가 증가하면 전위장벽이 감소하는 이유가 정확히 이해되지 않습니다.
바로 이전 강의에 Vbi 에 대한 수식을 유도했으니 다시 확인 바랍니다.
사랑합니다...존경합니다...대 성 호.....빛..성..호
p-type 기준 E(x)에서 V(x)로 적분될 때 부호가 바뀌는 이유를 알고싶습니다.
기초적인 전자기학 내용입니다. [기초반도체공학|0.1] 강의를 복습 바랍니다.
@@DevicePhysics 감사합니다!!
13:58에서
도핑 농도가 증가하면 공핍층 폭이 좁아지는데 수식을 보면 Vbi가 커지면 또 폭이 증가하는것 아닌가요?😢
Vbi의 경우 도핑농도가 증가함에따라 같이 증가하는걸로 아는데 이해가 어렵습니다
Vbi가 증가하는건 맞는데, Vbi 수식을 보면 도핑농도에 log가 씌어져 있기 때문에 도핑농도가 증가해도 값이 크게 증가하지 않습니다.
@@DevicePhysics 감사합니다 교수님!!
진짜 댓글마다
본인학교 교수님보다 잘 가르치신다는 댓글이 많은데 왜인지 매번 느끼고 감탄하고갑니다 !!!!
13:51 N_A와 N_D값이 분모에 있으므로 도핑 농도가 커질수록 W가 좁아진다는 것을 이해하였습니다.
하지만 V_bi항을 보면 W와 루트 V_bi는 비례하게 되는데, 도핑농도가 커질수록 V_bi값이 커지므로
이 관점에서 생각하면 도핑농도가 커질수록 W가 넓어져야 하는 것 아닌가요?
생각하는게 틀린건 아닌데, 실제로 값을 대입해서 계산해보면 Vbi가 커지는 효과보다는 Na Nd 가 분모에 있기때문에 감소하는 효과가 더 큽니다.
정말 저의 구세주 입니다.
안녕하세요 혹시 본교안에 나와있는 일계미분방정식을 푸아송방정식이라고 봐도 되나요? 이 식은 가우스법칙이고 푸아송방정식은 이계미방이라고 알고있어서 질문드립니다!
네 맞습니다. 일차미분방정식은 사실 가우스법칙의 미분형인데, 강의의 교재에서 Poisson equation 으로 설명하고 있어서 그렇게 표현 했습니다.
다른 반도체 교재들에서도, 어차피 포텐셜을 미분하면 전계가 되기 때문에, Poisson equation 이라고 설명한 교재들이 많습니다.
@@DevicePhysics 넵 감사합니다!
6:53 전기장의 방향이 구간 내에서 오른쪽에서 왼쪽으로 형성되는 이유는 구간 내의 E-field의 값이 음수가 나와서인가요 교수님??
질문의 의미가 정확히 파악이 안되는데,
전기장의 방향은 처음에 가정한 상황에서 depletion region 내부의 fixed charge 의 분포에 의해 결정되는 것입니다. fixed charge 를 통해 전기장의 방향이 왼쪽임을 알 수 있습니다.
그 다음, 이러한 상황에 대해 수식적으로 분석해보면, 강의자료 결과처럼 음의 전기장 값이 나오고, 이것은 왼쪽 방향을 의미합니다. 즉 정성적으로 유추한 전기장의 방향과, 수식적으로 유도한 결과가 일치함을 확인할 수 있습니다.
아하 그러면 pn접합 방향을 반대로 하게되면 전기장의 방향이 바뀌게 되는 것인가요?
@@김지민-k8q6e 당연합니다.
@@DevicePhysics 감사합니다 ㅎㅎ
안녕하세요 교수님 7:16 부분에서 전기장이 연속이어야하는 이유가 무엇인가요? 그냥 전자공학과에서 공부하면서 커패시터는 전압이연속,인덕터는 전류가 연속이어야한다는 내용은 아는데 그 외에는 전류나 전압이 불연속적으로 바뀌는게 가능하다고 알고있어서요.
지금 이 상황에서 불연속이어야 할 이유가 무엇이라 생각하나요?
@@DevicePhysics 전자회로에서 문제중에 다이오드가 on이냐 off냐 따라 전압전류가 불연속이되는경우가있어서 이것도 pn접합부분이라 그럴수도있다고 생각했는데.. 터무니없는 질문이었다면 죄송합니다
@@gkastes9980 터무니 없다라기 보다는, 다이오드에서 on/off 되는 상황과, 이 강의에서 해석하려는 상황이 동일한 상황인지를 스스로 생각해보길 바랍니다. 즉, 공대생이라면 원인과 결과에 대한 인과관계를 먼저 생각해보길 바랍니다.
참고로 연속인 이유는, 전자기학에서 배우는 가우스 법칙을 pn 접합의 interface 에 적용하면, interface 에는 charge 가 없기 때문에, E-field 는 연속이어야만 합니다.
감사합니다. 스스로 생각해보는 시간도 가지겠습니다
안녕하세요 교수님. 8:37부분이 헷갈리는데 그럼 저 등식은 상수인건가요?Na를 아무리 변화시켜도 결국 xp가 그에 반비례하게 움직이면 직사각형넓이는 항상 같은건가요?
이게 모호한게 9:57에선 xp가 줄어든만큼 세로길이는 늘어나는데
뒤에 있는 강의에서는 voltage를 변화시키면 그냥 xn만 변하던데..헷갈리네요
Na, Nd 는 도핑농도이기 때문에, 이미 pn접합이 만들어졌을 때부터 고정된 값입니다.
변할 수 있는 값은 xp, xn 입니다.
@@DevicePhysics 설명해주셔서 감사합니다 교수님.
안녕하세요 교수님
2:00에 나오는 E(x)에 직접 x에는 0을 대입하고 , xp에는 13:30초에 구하신 식을 직접 대입함으로서 Emax를 구해보았습니다. 그런데 17:00분에 교수님께서 구하신 Emax값과는 다르게 Vbi 값이 없어서 생각을 해보았는데도 잘 모르겠습니다.
Emax 구하는 두 식은 결국 똑같은 식입니다.
E(x) 에 x=0 을 대입하고, xp 에 대한 식을 넣어서 정리하면, 두번째 식이 나옵니다.
교수님의 좋은 강의에 정말 감사합니다. 저는 한 가지 질문 드립니다. 7:01 에서 전계의 방향가 오른쪽에서 왼쪽으로 형성되기 때문에 음수이다고 말씀하셨습니다. 하지만 전자기학 시간에 전계의 방향가 + charge에서 - charge 으로 가는것 배웠는데 그렇다면 +charge에서 나오는 전계가 양수이어야 아닌가요? 왜 전계의 방향이 + 에서 -으로 가는데 음수가 되는제 약간 이해하기 어렸습니다.
(+)charge에서 나오면 양수인것이 아닙니다. 전계의 부호는 그냥 방향을 의미합니다.
감사합니다 교수님!
교수님 강의 잘들었습니다. 중성영역에서 전하밀도가 0이기에 푸아송 방정식을 통해서 중성영역 내의 전기장은 0이라고 이해중입니다. 혹시 근데 중성 영역에서 전기장이 상수값으로 존재할 수 있지는 않을까라는 의문이 들어서 질문드립니다.
실제로는 중성영역에서의 E-field 는 0이 아닙니다. 다만 0이라고 가정하는 이유는 (depletion approximation), 최대한 문제를 단순화하여 수학적 모델을 쉽게 만들기 위함입니다.
실제로는 0 이 아닌 것을 다음 챕터에서 전류값을 구할 때 자세히 다루게 됩니다.
교수님 12:17 왜 밴드가 n-side에서 구부러지는건가요? 즉, 왜 전압이 n-side에서 크고 Vbi도 n-side에서 생기는 건건가요??
질문 자체가 틀렸습니다. n-side에서만 구부러지는것도 아니고, 전압은 상대적인 전위차입니다. 이전 강의를 다시 복습해보길 바랍니다.
교수님 강의로 큰 도움을 받고있는 학생입니다
개인적으로 공부하다 궁금한 점이 있어 질문 남깁니다.
PN접합에서 각 부분의 doping 농도인 NA, ND에 따라 Wdep이 결정되고 이를 정성적으로 이해해보면 drift와 diffusion이 평형을 이루는 지점이 결국 Wdep영역이 되는것으로 알고있습니다. 여기서 현재 소자를 작게 scailing 하고 이는 nm단위까지 굉장히 작은 소자가 만들어지고 있습니다
이에 따라 p인 부분과 n인 부분의 길이가 Wdep 보다 짧은 PN 접합은 어떻게 되는건지 혼동이 생겨 질문드립니다.
이럴 경우 물리적으로 xn, xp 만큼의 dep영역이 형성될 수 없고 PN의 모든 부분이 dep영역이 되어도 drift와 diffusion이 평형을 이루지못할텐데 어떻게 해석해야하는지 궁금합니다.
추가로 위와 같은 상황에서 reverse bias를 가하면 Wdep가 넓어져야할텐데 물리적으로 더 넓어질 수 없는 상황에서는 이를 어떤식으로 보상할지도 궁금합니다.
1. depletion region 이 drift 와 diffusion 이 평형을 이루는 영역이라고 이해하는 것은 잘못되었습니다. depletion region 안에는 캐리어가 없기 때문에, diffusion 도 없습니다.
drift 와 diffusion 이 균형을 이루는 곳은, xn 과 xp 입니다.
xn 과 xp 는 어느 한 점이기 때문에, 이러한 균형으로 이해하기 보다는, depletion region 에서의 built-in potential 때문에 캐리어가 에너지장벽을 느껴 이동하지 못한다고 이해하는 것이, 뒤에 이어지는 강의들을 이해하는데 수월합니다.
2. [기초반도체공학|2.3] 에 short diode 에 대한 설명이 있습니다. 이 강의를 배우면, xn/xp 보다 길이가 짧은 pn다이오드도 어떻게 동작하는지 이해하게 됩니다.
교수님 근데 혹시 12:9초 부분에서 ntype 부분이 Vbi인 이유를 알 수 있을까요? 에너지 밴드 다이어그램에선 ptype 부분이 전위가 높지 않나요?
[물리전자공학]에서 에너지밴드 해석하는 법에 대한 강의를 다시 복습해보길 바랍니다. 에너지밴드랑 전위랑 다릅니다.
감사합니다 교수님
교수님 죄송한데 혹시 built in potential 이생기는 원인이 뭐때문인지 알 수 있을까요?,,,
이미 이전 강의에서 다 설명 했습니다.
감사합니다!!
E field부분이 이해가 안되서 답답했었는데 막힌 속이 뻥 뚫린 느낌입니다! 감사합니다!!
depletion region 에서 possion equation을 이용하여 전압 전기장등을 수식적으로 유도한것은 이해가 되었으나 반도체 내에서 전자의 움직임으로 이해 해볼려하니 의문점이 있습니다.
n-type si의 neutral region의 electron 입장에서 생각해보면 n type의 +fixed ion이 p type의 -fixed ion보다 가까이 있으니 당기는 힘이 발생하여 depletion region으로 갈려는 힘이 생기지 않나요?
또 2:51 의 반도체 그림에서 n-type si 쪽의 depletion region 안에 있는 전자를 생각해보면 p-type si 의 depletion region에 있는 -fixed ion이 미는 척력보다 n-type si의 depletion region에 있는 + fixed ion이 인력이 더 센 것 아닌가요?( -fixed ion이 +fixed ion보다 멀기때문에) 하지만 수식적으로 구해진 최종의 energy band를 보면 n-type depletion region 에서 전자는 n-type 쪽으로 갈려는 힘이 발생한다는게 이해가 되지 않습니다.
수식적으로는 이해가 되지만 다른 방향으로 이해해 보려하니 힘드네요....^^... 매번 질문 받아주셔서 감사합니다
[기초반도체공학|1.1] 에서 이미 다룬 내용들입니다. 강의를 다시 보는 것이 좋겠습니다.
1. n-type si의 neutral region의 electron 은 depletion region 쪽으로 확산하려는 힘은 받지만, 그것을 상쇄하는 built-in E-field 가 형성되기 때문에, 결과적으로 아무런 힘을 받지 않아 움직이지 않습니다.
2. depletion region 에는 mobile carrier 가 없습니다.
좋은 강의 감사드립니다
한가지 궁금한 것이 depletion region에서 NaXp=NdXn이기 때문에 각영역의 체적전하밀도와 거리의 곱이 같다는것을 알았는데
정석적으로 왜 그런것인지 궁금합니다. 반도체 전체가 전기적으로 중성을 유지하려는 성질 때문인가요?.
중성을 유지하려는 것과는 전혀 무관합니다.
전자1개와 홀1개가 만나서 recombination 하기 때문에, 같은 부피 안에 전자나 홀이 몇개가 있는지에 따라서 depletion region 의 폭이 결정됩니다 (여기서 단면적은 동일하기 때문에, 부피가 아니라 폭만 생각하면 됩니다).
다시 말하면, n-type 의 전자의 농도가 높다면, 같은 부피안에 더 많은 전자가 존재한다는 뜻이니, 같은 양의 홀과 recombination 할 때 더 적은 n-type 의 부피만 recombination 과정에 참여하게 됩니다. 결과적으로 도핑 농도가 높을 수록 depletion region 의 폭이 좁아지게 됩니다.
명쾌한 설명 감사합니다! 바로 이해 되었습니다
교수님 혹시 2:00근처에 나와있는 charge분포 그래프에서 -xp와 xb사이 구간을 제외하고는 charge가 0인가요? (평형상태에서 전압인가를 안하면 반도체가 중성이라고 알고있어서 그렇습디다...) 만약 0이라면 그래프에서 생략했을 뿐, 실제로는 x축에 선을 그어야 맞는 걸까요?
네 맞습니다.
교수님. pn junction에서
Depletion region에서 전기장의 방향은 왼쪽인데
p부분의 energy band가 더 높으면
전기장의 방향 = potential 감소 방향 이랑 모순되는거 아닌가요?
'전기장의 방향 = potential 감소 방향' 이 아닙니다.
에너지밴드 다이어그램에 대해 잘못 이해하고 있는 것 같으니, [물리전자공학] 에서 에너지밴드 다이어그램 관련 내용들을 다시 복습해보길 바랍니다.
교수님 궁금한점이 있습니다. pn 다이오드에 depletion region에 이온들로 인해 built in potential 이 있는데 만약 피드백을 돌리게 되면 키르히호프 법칙에 의해 0이 나와야 할것같은데 이경우 built in potential 이 0이 되는지 궁금합니다.
피드백을 돌린다는게 정확히 무슨 뜻이며, 무엇이 0 이 나온다는 것인가요?
pn다이오드를 p 쪽과 n 쪽을 short 시키면 피드백 루프가 형성이 될거같은데 기존에 있던 built in potential V0가 루프를 돌리게 되면 키르히호프 전압 법칙에 의해 루프내 전압은 0이 되야 하니 built in potential이 0이 되어야하는게 아닌가 라는생각이 들었습니다. @@DevicePhysics
@@ultrasemiconductor8740 built-in potential 이 0 이 되는것은 아니고, 상쇄됩니다.
pn접합의 built-in potential 은 마치 전원소스처럼 (건전지, 파워서플라이 등) 일정한 전위차가 항상 유지 되는것이 아닙니다. 그냥 depletion region 양단의 전위차일 뿐입니다.
만약 built-in potential 을 직접 측정하기 위해 전압계(voltmeter)를 pn접합 양단에 연결하면 그냥 0V 가 측정됩니다. built-in potential 이 측정되지 못하는 이유는, 전압계의 프로브를 pn접합 양단에 접합시키는 순간, 프로브끝의 금속전극과 실리콘과의 접합에서 potential 차이가 발생하고 (contact potential 이라고 함), 이렇게 프로브 양단 끝에 생기는 contact potential 이 built-in potential 을 전부 상쇄하게 됩니다.
감사합니다 교수님 !!@@DevicePhysics
교수님, NaXp=NdXn 식에서 도핑농도가 늘어나면 그 도핑길이가 짧아지는건 수식적으로 이해가 갑니다. 하지만 머리로 생각해봤을때는 도핑농도가 올라가면 그만큼 fixed charge 가 늘어나서 길이가 더 늘어나야하는거 아닌가요?
접합이 만들어지는 순간 진행되는 과정을 이해해야합니다. 접합 양쪽에서 전자와 홀들이 반대편으로 확산하고, 재결합해서 사라지기 때문에 depletion region 이 형성됩니다.
이때 재결합은 전자 1개와 홀 1개가 만나서 발생하는 현상입니다. 따라서 도핑농도가 높을수록 단위부피당 캐리어의 수가 많기 때문에 적은 영역만 재결합 과정에 참여해도 충분해집니다. 그래서 농도가 높을수록 depletion region 의 길이가 짧아지는 것입니다.
교수님! 세종대로 처음 오셨을 때가 기억나네요! 진로고민에 대학원 상담도 잠시 갔었는데 교수님은 기억하실까요? 살다보니.. 반도체 업계에서 일을 하게 돼서 다시 공부 중인데 온라인에서 교수님을 다시 만나뵈어 너무 반갑고 좋습니다! 좋은 강의들 업무에 많은 도움이 될 것 같아요 :) 나중에 다시 뵐 기회가 있었으면 좋겠습니다~~화이팅!
오랜만에 반갑습니다. 벌써 9년전인가요. 회사에서 어떤일을 하는지는 모르겠지만 강의들이 도움이 되길 바랍니다!
E-field를 적분하여 voltage를 구할 때 x_n일 때 built in potential 값을 활용하여 n side에서 전압을 구할 수가 있었는데, 그러면 built in potential 값은 어떻게 구하나요?
이전강의 (1.2) 에서 미리 구해두었습니다~
강의 잘 들었습니다. 혹시 p-n+qNd-qNa에서 나타난 부호가 왜 이렇게 되는지 궁금합니다
이미 물리전자공학에서 배운 내용입니다. [물리전자공학|4.3] 강의를 참고 바랍니다.
교수님. 항상 좋은 강의 감사드립니다. 강의 내용에서 궁금한 점이 생겨 질문드립니다.
pn junction 양단에 0V를 인가했을 때, 공핍영역에 built in potential이 존재한다면 다른 영역에서 built in potential 만큼의 전압 강하가 있어야 KVL을 만족할텐데, 어느 부분에서 전압 강하가 일어나는지 궁금합니다.
pn접합의 built-in potential 은 마치 전원소스처럼 (건전지, 파워서플라이 등) 일정한 전위차가 항상 유지 되는것이 아닙니다. 그냥 depletion region 양단의 전위차일 뿐입니다.
만약 built-in potential 을 직접 측정하기 위해 전압계(voltmeter)를 pn접합 양단에 연결하면 그냥 0V 가 측정됩니다. built-in potential 이 측정되지 못하는 이유는, 전압계의 프로브를 pn접합 양단에 접합시키는 순간, 프로브끝의 금속전극과 실리콘과의 접합에서 potential 차이가 발생하고 (contact potential 이라고 함), 이렇게 프로브 양단 끝에 생기는 contact potential 이 built-in potential 을 전부 상쇄하게 됩니다.
다시 요약하면, built-in potential 은 전원소스처럼 외부요인과 상관없이 항상 일정하게 유지되는 전위차가 아닙니다. 외부요인(외부전압)이 인가될 때, 그것에 따라 변하는 전위차이며, 따라서 KVL 을 만족해야 하는 것이 아닙니다.
@@DevicePhysics 상세한 답변 감사드립니다.
안녕하세요 교수님. 한가지 질문이 있어 여쭤봅니다. 강의를 보고 개인적으로 공부를 하던 와중에 0V에서 Doping 농도가 커지면 built in potential이 커지고 built in potential이 커질 경우엔, Depletion Ragion의 폭은 넓어진다고 이해했는데요. 식을 통해서 Doping 농도가 커지면 depletion 폭은 좁아진다고 하셨는데, 그렇다면 이 두가지 개념이 상충되는 것 아닌가요? 좋은 강의 감사드립니다.
도핑농도가 커지면 built-in potental은 커지지만, depletion width 는 좁아집니다. 실제 값을 식에 대입해서 계산해보면 확인해볼 수 있을 겁니다.
@@DevicePhysics 답변 감사합니다. 그렇다면doping 농도가 커짐에 따라 built in potential이 커져도 depletion Regin의 폭이 작아지는 정성적인 이유를 알 수 있을까요?
@@tancolee8336 built-in potential 과 depletion width 는 원인-결과 관계가 아닙니다. 다시 강의 내용을 잘 이해해보길 바랍니다.
도핑농도가 높아지면 (원인), built-in potential 이 커지면서 (결과1), depletion width 는 좁아집니다 (결과2). 즉, 이 둘이 도핑농도와 연관되어 있지만, 직접적인 원인-결과 관계를 가지는 것이 아니기 때문에 정성적으로 인과관계를 이야기할 수 있는 관계가 아닙니다.
@@DevicePhysics 감사합니다!
@@DevicePhysics 교수님 항상 강의 잘보고 있습니다. 저 역시 같은 의문이 있어 질문을 드립니다. PN정션에서 forward bias를 인가하면 공핍층이 줄어들어 캐리어가 쉽게 이동을 할 수 있는 것이고, 이는 포텐셜 베리어가 낮아져서 캐리어가 쉽게 이동할 수 있는 것으로 이해를 했는데, 그러면 이 경우에서도 포텐셜 베리어와 공핍영역의 축소현상은 별개의 현상인가요?
항상 좋은 강의 감사합니다 교수님
강의를 듣던중 궁금한점이 생겨 질문 드리게 되었습니다. 강의 7:15 에서 앞서 charge density를 통해 구한 E-field 를 그래프 화 하셨습니다. 이때
E-field가 x=0인 지점에서 최대값을 얻는것을 그래프를 통해 시각적으로 확인할 수 있었습니다.
제가 궁금한 점은 정성적으로 왜 x=0인 지점에서 E-field가 최대값을 가지는지 궁금합니다.
또한 수학적으로는 charge density 그래프와 E-field 그래프가 납득이 됩니다만
(charge density 값이 상수값(0차) -> 적분 -> E-field 는 1차 식)
정성적으로 E-field 그래프가 1차 이해되지 않습니다.
이해한 내용: 1. potential을 통해서 x 축 반대 방향으로 E-field 방향 흐르기 때문에 음수값을 가지는것은 이해했습니다.
2. charge density 그래프들을 보면 depletion approximation가정을 통해 수직한 모양의 그래프를 가진다는 사실을 이해했습니다.
3. depletion region 밖 영역에 charge 가 중성이기때문에 E-field 값이 0인것 이해했습니다.
다만 이해 못한점은 E-field 그래프 가 왜 max값에서 "서서히 감소하는 " 모양의 그래프 인지 '정성적으로' 이해가 되지 않습니다.
제가 charge나 전기장에 대한 기본기가 부족하여 이런 질문을 드린것 같아 죄송합니다...
바쁘신 와중에 긴글 읽어주셔서 감사합니다.
질문을 보고 한참을 생각해봤는데, 수식없이 정성적으로 설명할 좋은 방법이 딱히 떠오르지가 않았습니다.
그래도 최대한 쉽게 이해해 보자면,
결국 pn 접합에서의 E-field 는 depletion region 안의 fixed charge 때문에 생성됩니다.
depletion region 안에는 (+) 전하의 fixed charge 도 존재하고 (-) 전하의 fixed charge 도 존재하기 때문에, (+) 전하에서 (-) 전하 쪽으로 E-field 가 발생하게 됩니다.
여기서 전자기학에서 배웠듯이, 두 전하 사이의 E-field 의 세기는 거리의 제곱에 반비례합니다.
따라서 pn 접합에서 (+) fixed charge 와 (-) fixed charge 가 가장 가깝게 위치하는 경계면(x=0)에서 E-field 가 가장 세지고,
둘 사이의 거리가 점점 멀어질수록 E-field 의 크기가 감소하게 됩니다.
그리고 fixed charge가 급격하게 변하는 곳은 항상 x=0 혹은 접합면이기 때문이군요
교수님 좋은 강의 감사합니다. 강의에 관하며 궁금한 점이 있습니다. Vbi는 결국 Na와 Nd에 의해 결정되는 값일텐데 (Na와 Nd의 함수) depletion width W를 나타낼 때 Na와 Nd그리고 상수로 이루어진 식이 아닌 Na, Nd, Vbi(Na,Nd)로 나타내는 이유가 있나요?
특별한 이유는 없고, 어차피 Vbi 는 상수와 같기 때문에, W 와 Na, Nd 사이의 반비례관계를 잘 볼수 있게 표현한것 뿐입니다.
안녕하세요? 교수님 강의를 열심히 듣고 있는 타학교 신소재공학부 학생입니다. 다름이 아니라 교재의 문제를 푸는데 도저히 이해가 가지 않는 부분이 있어서 질문을 드리려합니다. 문제는 270쪽의 7.9번 문제인데 말로 설명을 하자면 n type semiconductor 부분에서 0부터 2마이크로미터 부분까지는 Na-Nd의 값이 -10^15이었다가 2마이크로미터 이상의 부분에서는 -4x10^15으로 바뀌는 그래프가 나타나 있습니다. 그런데 같은 n 타입 반도체에서 Na-Nd의 값이 변하는 상황이 잘 이해가 가지 않는데 혹시 괜찮으시다면 설명해주시면 정말 감사하겠습니다.
예를들어, acceptor 농도가 1e16이고 donor 농도가 2e16 만큼 도핑하였다면, 이 반도체는 n-type 특성을 가지며 donor 로 1e16만큼 도핑된 것과 동일한 성질을 가집니다. 즉, donor랑 acceptor 가 섞여 있을때는 농도의 차이값만 고려해주면 됩니다.
문제에서 Na-Nd 값이 -1e15 라고 했다면, 값이 음수이므로 Nd 값이 크다는 뜻이며, 따라서 n-type 임을 알 수 있습니다. 그리고 donor 가 1e15의 농도로 도핑된 반도체의 성질을 가지게 됩니다.
@@DevicePhysics 답변해주셔서 진심으로 감사드립니다.
1.정리하자면 n-type 반도체에서 Na-Nd의 값이 변화하는 이유가 접합부에서는 acceptor 와 donor가 섞이기 때문이라고 하시는것 같은데 제가 이해한 내용이 맞는지 여쭤보고 싶습니다.
2. 또 한가지 추가적으로 질문드리고 싶은 사항이 있습니다. 제가 이해한 바로는 p-n 접합부 근처 depletion region에서는 전기장이 작용하므로 majority carrier의 농도가 0인데 해당 문제에서는 Na-Nd의 값이 0이 아닌것으로 나와있습니다. 혹시 제가 이해한 내용이 잘못되었다면 지적해주시면 정말 감사하겠습니다.
@@로딩화면-d6e 1. 문제의 정보로는 Na가 변한것
인지, Nd가 변한것인지 알 수 없습니다. 또 그 정보가 문제푸는 것에는 전혀 영향을 주지 않습니다. net doping 농도만 알면 됩니다.
2. Na, Nd 는 도핑농도 입니다. majority carrier 의 농도가 항상 도핑농도와 같지 않습니다.
@@DevicePhysics 답변 잘 이해했습니다. 정말 감사드립니다. 좋은 주말 보내세요!!
안녕하세요 우연히 이 강의를 듣고 있는데 설명을 잘해 주셔서 감사합니다. 혹시 14;43초 화면에서 depletion width 합이 두 NA ND의 역수 합으로 정리가 되는 부분을 저도 계산해보는데 이부분이 어떤 approximation을 사용해서 정리하신건가요? 아니면 단순 수식으로 이렇게 정리가 될 수 있나요? 제 계산이 틀린 것인지 몰라서 질문드립니다.
아무런 근사 없이 그냥 더해서 정리한 결과입니다.
@@DevicePhysics 네 다시 해보겠습니다. 오랜만에 해보니 뭔가 계산 실수가 있나보네요 ㅎㅎ
감사해요 방금 돌아와서 재계산해봤습니다. 되네요.... ^^ 다음 강의도 또 들어보면서 도움 많이 받겠습니다
20240922 수강
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