[Basic semiconductor device|0.1]
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- Опубликовано: 27 сен 2024
- Before starting a main lecture, we review the basic concepts of electromagnetism that you must be familiar with.
20:53 By mistake, x300 was not calculated in the lecture note. kT = 4.14e-21 [J] is correct, not 1.38e-23 [J]. The final result, 0.0259 [eV], is correct.
![[Basic Semiconductor Device|1.1] pn junction : #qualitative analysis without equations](http://i.ytimg.com/vi/V5oWlh-dGU0/mqdefault.jpg)
![[Basic Semiconductor Device|1.1] pn junction : #qualitative analysis without equations](/img/tr.png)
전자공학과 지원생입니다. 트랜지스터 관련 자소서를 써놔서 면접이 좀 두려웠는데 반도체 공학 영상 보고 준비 열심히 하겠습니다. 꼭 합격하고 돌아올게요
너무너무너무 감사합니다 커리큘럼이 꼬여서 일반물리는 개판으로 듣고 전자기학은 못들은채로 반도체 배우고 있었는데 ㅠ 이제 좀 알겠네요...
좋은 강의 정말 감사합니다.
항상 너무 감사드립니다.. 덕분에 반도체 마스터 할 수 있었습니다 !!!!!
안녕하세요 교수님! v(electric potential)과 ev(electron volt)의 차이에 대해 공부하던 중 에너지 밴드 다이어그램의 밴드갭을 v와 ev로 나타내었을 때의 차이에 대해 알고 싶은데요... 아무리 봐도 모르겠습니다ㅠㅠ 구체적으로 알고 싶은 내용은 ev로 나타낸 에너지밴드 다이어그램을 v로 나타내었을 때 다이어그램이 올라가는 지 내려가는지와 같이 형태변화가 궁금합니다...!! 바쁘시겠지만 답변 달아주시면 감사하겠습니다! 항상 감사드립니다!...
[물리전자공학|3.5]에 질문한 내용에 대한 답이 예시와 함께 설명되어 있습니다.
정말 도움이 많이되네요 감사합니다~!
감사합니다
교수님 좋은 강의 감사드립니다.
그런데 반도체공학 과목은 나중에 어떤 일을 하는 데 필수인 지식일까요?
반도체 하드웨어를 직접 만드는 사람에게 필요한 과목일까요?
반도체 관련 직업이라도 베릴로그 같은 걸로 설계하는 직군이나 FPGA 쪽에서는 필수인 과목은 아닌 건가요?
반도체공학, 반도체소자 이런 과목들이 정확히 어떤 일을 할 때 필요한 건지 감이 잘 안 잡힙니다.
먼저 비유를 들어 설명하는 것이 좋을 것 같습니다.
우리가 고등학교 때 여러 수학, 과학 지식들을 배웁니다. 하지만 이 지식들을 대학교에 와서 전공수업 들을 때, 전부 사용하지는 않습니다. 예를 들어, 수많은 인수분해 공식을 외웠었지만, 대학교에 와서 인수분해를 해본적은 아마 거의 없을 것입니다.
그렇다면 쓰지도 않을 인수분해는 도대체 왜 배웠던 것일까요? 그 이유는 인수분해를 이해하는 과정에서 얻게 된 개념들이, 다른 지식들을 이해할 때 필요했기 때문입니다. 즉, 어떤 지식들은 그 지식 자체를 활용하기 위해서 배우는 것이 아니라, 다른 지식을 이해하는 배경이 되기 때문에 배우게 됩니다.
대학교에서 배우는 대부분의 과목들도 인수분해와 비슷합니다. 현업에서 실제로 하는 일들은, 사실 회사에서 추가로 교육을 받아야만 할 수 있습니다. 이 때, 이러한 교육을 통해 일 하는법을 습득하려면, 학교에서 배운 배경지식들이 필요합니다.
다시 질문으로 돌아와서, [기초반도체공학] 과목은 트랜지스터의 동작을 물리적으로 해석하는 방법을 배우는 과목입니다. 따라서 회로를 설계하거나 공정쪽의 일을 하게 될 경우, 이 과목에서 배운 내용 그대로를 활용하면서 일을 하지는 않습니다.
다만 트랜지스터가 어떻게 동작하고, 고성능을 내려면 무엇이 중요하고, 구조는 어떻게 되어 있고 등등에 대한 지식을 [기초반도체공학] 과목을 통해서 이해를 해야만, 어떤 목표를 가지고서 일을 해야 할지 알 수 있기 때문에, 회로도 설계할 수 있고 공정도 할 수 있습니다.
따라서 [기초반도체공학] 과목은 반도체 분야 전반에서 가장 기초가 되는 과목입니다. 그렇기 때문에 모든 대학에서 필수로 가르치는 과목이기도 합니다.
조금 더 나아가, 통신, 제어 등등의 반도체랑 관련이 없어 보이는 과목들도, 실제로 반도체 관련 일을 할 때에 자주 활용이 됩니다. 즉, 대학교에서 배우는 과목들은, 모든 분야에서 배경지식이 될 수 있기 때문에, 가급적 폭넓게 수강하고 졸업하는 것이 바람직합니다.
@@DevicePhysics 이해가 잘 되었습니다. 폭넓게 들어놓도록 하겠습니다. 감사합니다!!
전기장이 (시험전하에 작용하는 전기적인힘) 음수일수도 있나요?
전기장은 힘이 아닙니다. 부호는 전기장의 방향을 의미합니다.
강의 자료는 어디서 내려받을 수 있을까요?
교재 저작권 문제가 있어 강의자료는 공유하지 않습니다. 교재를 참고 바랍니다.
@@DevicePhysics 교재 제목을 알 수 있을까요? 구하고싶어요
@@nari7333 제일 처음 강의소개 영상 더보기에 안내되어 있습니다.
@@DevicePhysics 감사합니다!
안녕하세요 좋은 강의 감사합니다. 혹시 강의자료는 받을수 없나요?
강의자료에 포함된 교재의 저작권 문제 때문에 강의자료는 공유가 불가능합니다. 사용한 교재를 참고 바라겠습니다.
안녕하세요 교수님! 아래는 강의 내용 관련해서 스스로 정리한 내용인데, 이 내용이 맞는지 확인해주실 수 있나요?
전기장 = 단위 전하에 가해지는 전기력
전기적 위치 에너지 = 전기장 내의 전하가 받는 전기력을 거슬러서 이동시키는데 필요한 에너지
전위 = 단위 전하 +1C에 대한 위치 에너지
이때, 전기장 내에 전하를 움직이게 하는 것은 결국 전기력이고, 전기력의 방향은 전기장을 발생시키는 전하와 이 전기장 내에 존재하는 전하의 극성에 의해 결정된다.
이로부터 양전하의 전기장 내의 거동을 살피면
양전하는 F = qE에서 q가 양수이므로, 전기장의 방향과 양전하가 받는 전기력의 방향이 같다. 따라서 전기장과 같은 방향으로 이동한다.
이때, 전기장 내에 A점, B점과 E = 0인 기준점이 있고 기준 대비 거리는 A > B일 때
양전하를 'A점으로 이동시키기 위해 필요한 에너지 > B점으로 이동시키기 위해 필요한 에너지' 이므로
A점의 위치 에너지 > B점의 위치에너지가 되고, 외력이 없으면 양전하는 A점에서 B점으로 이동할 것이다.
또한 이는 Va > Vb를 의미하므로 양전하는 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다.
음전하의 거동을 살피면
음전하는 F = qE에서 q가 음수이므로, 전기장의 방향과 음전하가 받는 전기력의 방향이 반대이다. 따라서 전기장의 반대 방향으로 이동한다.
위와 마찬가지로 A점, B점이 있는데 음전하는 전기장의 방향과 반대로 전기력을 받게 된다.
따라서 음전하를 'A점으로 이동시키기 위해 필요한 에너지 < B점으로 이동시키기 위해 필요한 에너지' 이므로
외력이 없으면 음전하는 B점에서 A점으로 이동할 것이다.
하지만 전위는 "+1C"인 단위 양전하에 대한 전기적 위치 에너지를 나타낸 것이므로, 여전히 Va > Vb이고
따라서 음전하는 전위가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동한다.
나름 정리했다고 생각했는데, 너무 긴 댓글을 작성한 것 같아서 죄송합니다..!!
약간 잘못된 부분이, 양전하가 만드는 전기장에서 "전기장 내에 A점, B점과 E = 0인 기준점이 있고"
--> E=0 인 지점은 없습니다.
수식을 보면 E 는 1/r^2 에 비례하여, 양전하 중심에서 E = 무한대 이고, 양전하에서 멀어질수록 E 는 감소합니다.
따라서 E = 0 이 되는 지점은 없습니다.
@@DevicePhysics 틀린 부분을 바로잡아주셔서 감사합니다!! 수정해주신 내용으로 정리하도록 하겠습니다 :)
Thermal energy 부분에서 kT에 상온 300K을 대입하면 1.38 * 10^-23 * 300인것 같은데 왜 1.38 * 10^-23줄로 나오는지 모르겠습니다. 돌려봤는데도 잘 이해가 안 갑니다.
제가 실수했습니다. x300 을 빼먹었네요. 계산 결과값인 0.0259[eV] 는 맞습니다.
저도 같은 질문이 있었는데 이미 물어봐 주셨네요. 감사합니다.
엄밀하게 다시 적는다면 다음과 같을 것 같습니다.
The amount of Thermal energy (which Room Temperature 300K has)
kT = 1.38 x 10^(-23) [J/K] * 300 [K] * ( 1 / (1.6*10^-19) ) [eV/J] = 0.0259 [eV]
큰 도움이 되었습니다. 감사합니다.
원어 수업이라 심해를 헤엄치던중이었어요..
14:40
좋은 강의 감사합니다 교수님!
교수님 혹시 물리전자에서 배운 요약복습강의는 없어진건가요? 안보여서요 ㅜ
물리전자공학강의가 전부 업로드 되었기 때문에 삭제하였습니다. 필요한 내용은 물리전자공학 강의를 참고 바랍니다.
@@DevicePhysics 넵 감사합니다!