반도체 과는 아니고 재료과목 중 곁다리로 배우는데 사실 전공에 큰 흥미를 못 느껴 거의 출석만 하듯이 대충대충 듣다 보니 고학년 수업에선 교수님들이 '이정도는 다 알겠지?' 하며 바로 수업에 들어가셔서 어디서부터 놓친 지 조차 몰랐는데 눈높이에 맞춰 듣기 좋은 최적의 강의 입니다. 비록 누군가에게는 기본 지식일지라도 저처럼 졸업만이 목표인 사람한테 최고라고 봅니다 ㅎㅎ 다른 정리하실 분들 한테도 너무 좋은 웰메이드 강의일듯. 복 받으시고 하는 연구, 사업 다 술술 풀리시길 기원합니다 ㅎㅎㅎ
r 은 reverse 가 맞습니다. Va 는 forward bias 를 의미합니다. 교재마다 표기가 다른데, Vf 로 표기한 교재들도 있고 제가 사용한 교재에서는 Va 로 표기하여서 저도 그대로 Va 로 표기하였습니다. 아마도 a 의 의미는 applied (인가된) 의 뜻으로 생각됩니다.
선생님. 좋은 강의 감사드립니다. 질문이 하나 있습니다. 전자의 움직임에 의해서 정공이 움직이는 것 처럼 생각할 수 있는 것인데, 왜 전자의 움직임에 의한 전류와 정공의 움직임 둘다를 합한것이 전체 전류가 되는 것인지요? 전자의 전하만 결국 움직이는 것이니 전체 전류도 전자의 움직임만 고려해야 할 것 같은데, 정공의 움직임까지 전체 전류에 포함시키는 이유는 무엇인가요?
에너지밴드를 생각하지 않아서 발생하는 질문입니다. 반도체에서는, conduction band 와 valence band 에 전자가 움직일 수 있는 빈 에너지상태들이 존재하고, 따라서 이 두 밴드에 있는 전자가 움직일 때, 전류가 형성됩니다. 즉, conduction band 와 valence band 의 전자의 움직임을 고려해야 전체 전류의 흐름을 물리적으로 설명할 수 있습니다. 하지만 valence band 에는 전자가 많기 때문에, 다수인 전자를 해석하는 것 보다는 소수인 hole 을 해석하는 것이 더 편합니다. 따라서 conduction band 의 전자와, valence band 의 hole 을 해석하는 것입니다. [물리전자공학|3.2] 강의에 더 자세히 설명하였으니 참고 바랍니다.
좋은 강의 감사합니다. PN 접합부의 농도가 높을 경우 공핍층의 두께가 얇아지고 이에 따라 e-field가 강해져 역 bias인가시 junction leak가 증가하는 것으로 아는데요(공핍층내 trap site의 밀도는 동일하다는 가정하에서), 외부에서 인가하는 역bias에의한 e-field 대비 내부 e-field가 매우 낮을 텐데 어떻게 내부 전기장이 누설전류에 영향을 미치는 건지 궁금 합니다.
질문하는 상황이 잘 이해가 되지 않는데, 아무튼 built-in E-field 만으로는 어떠한 전류의 흐름도 만들수가 없습니다. built-in E-field 가 존재해도, equilibrium 상태에서 전류는 흐르지 않습니다. 다만 외부 전기장이 가해질 때, built-in E-field 가 영향을 미치게 됩니다.
@@DevicePhysics 빠른답변 감사합니다. 제 질문은 예를 들어 동일 n+ 농도에서 p-well 농도가 낮은 경우와 높은 경우를 상대적으로 비교 했을 때 동일 역 bias 전압에서 p-well 농도가 높은 경우의 junction leak가 더 큰 것으로 아는데(공핍층내의 trap 밀도는 동일하다고 가정), 이렇게 생각하는게 맞는지, 맞다면 그 이유가 무엇인지가 궁금 하다는 질문입니다.
@@franciscosuh4286 [기초반도체공학|2.4] 에서 배운 saturation current 식을 보면, 도핑농도가 높을수록 reverse bias 에서 흐르는 전류는 감소합니다. 만약 실험적으로 더 증가하는 junction leakage 가 얻어졌다면, trap이던 tunneling이던 무언가 다른 요인들이 작용한 결과일 것입니다.
안녕하세요? 좋은 영상 만들어주셔서 감사합니다. 최근에 보고 있는데 많은 도움이 되고 있어요! 혹시 이번 영상에서 질문드릴게 있는데 열평형 상태가 아닐때 excess carrier가 있다는것은 PN접합소자가 외부의 온도와 다를때, 열출입으로 인해 발생시키는 전자라고 생각하면 될까요?
계속 헷갈려서 질문을 남깁니다. depletion region 양단에 V_R이라는 전압을 걸어주면, 그 만큼의 전위차가 유지되어야 한다고 생각했습니다. 그런데 에너지 밴드 다이어그램을 보면, depletion region 양단의 전위차가 "V_bi+걸어준 전압"입니다. 왜 양단에 걸어준 전압(V_R)만큼 전압차이가 있지 않고, V_bi+V_R 값으로 걸리는지 이해가 잘 가지 않습니다;;
pn접합에서 배웠듯이, 외부에서 전압을 가해주지 않아도 depletion region에는 built-in potential(Vbi)가 항상 걸려있습니다. 여기에 외부전압(VR)을 인가하면, 결과적으로 두 전압이 더해진만큼 depletion region 에 걸리는 것입니다.
@@DevicePhysics 그 "외부전압(VR)을 인가하면, 결과적으로 두 전압이 더해진 만큼 depletion region 에 걸리는 것"이 잘 안받아들여집니다;; 기존에 V_bi가 걸려있었더라도, 양단에 V_R을 인가해주면, 그 V_R로 바뀌어야 하는 것 아닌가요? 키르히호프 전압법칙처럼 생각하고 있는데, 이게 무언가 다른건가요? (전에는 일단 받아들이고 뒷 내용으로 넘어갔는데, 아직까지도 잘 이해가 가지 않습니다.) 감사합니다.
교수님 안녕하세요. 좋은 강의 잘듣고 있습니다. 질문하나있습니다. Steady state이므로 과잉캐리어의 generation rate와 recombination rate가 같습니다. 그래서 n에서 p로 과잉전자가 들어와도 p에서 홀과 recombination이 같은 비율로 일어나 일정시간이 지났을때 steady state가 되어 전류밀도도 일정해진다고 생각할수있을까요?
같은 비율이라는게 정확히 무엇과 무엇이 같다는 말인지 이해하기 어렵습니다. 아무튼 [기초반도체공학|2.3] 에서 continuity equation 이 어떻게 적용되는지 설명되어 있습니다. 이것을 이해하고 나면 excess carrier 가 어떠한 상황에 놓이게 되는지 이해할 수 있을 겁니다.
![[기초반도체공학|2.2] pn다이오드 : #경계조건 #소수캐리어의확산](http://i.ytimg.com/vi/2FCcasdDzTs/mqdefault.jpg)
![[기초반도체공학|2.2] pn다이오드 : #경계조건 #소수캐리어의확산](/img/tr.png)
![[기초반도체공학|3.1] MS접합 : #정성적해석 #정류작용 #Schottky contact #Ohmic contact](http://i.ytimg.com/vi/qVsmpjGjhpg/mqdefault.jpg)
교수님 강의력 너무 좋아요,,
반도체 과는 아니고 재료과목 중 곁다리로 배우는데 사실 전공에 큰 흥미를 못 느껴 거의 출석만 하듯이 대충대충 듣다 보니 고학년 수업에선 교수님들이 '이정도는 다 알겠지?' 하며 바로 수업에 들어가셔서 어디서부터 놓친 지 조차 몰랐는데 눈높이에 맞춰 듣기 좋은 최적의 강의 입니다. 비록 누군가에게는 기본 지식일지라도 저처럼 졸업만이 목표인 사람한테 최고라고 봅니다 ㅎㅎ 다른 정리하실 분들 한테도 너무 좋은 웰메이드 강의일듯. 복 받으시고 하는 연구, 사업 다 술술 풀리시길 기원합니다 ㅎㅎㅎ
안녕하세요! 반도체 재료 공학을 전공하고 있는 학생입니다.
학교에서는 수업을 영어로 진행해서 너무 이해하기 힘들었는데 이해하기 쉽게 너무 설명을 잘 해주시는 것 같아요 !! 정말 감사합니다 ㅠㅠ 시험기간에 도움 많이 받고 있습니다 ㅎㅎ
강의 올려주셔서 감사합니다. 큰 도움이 됐어요👍👍👍👍
교수님 감사합니다!!
2년 늦게 태어나서 다행이다
안녕하세요 교수님 의문점이 생겨 질문드립니다. Jn & Jp는 depletion region에서 constant라고 하셨는데, 그러면 depletion area를 제외한 p type n type 영역에서는 constant가 아닌 건가요?
네 아닙니다. 뒤에 이어지는 강의들을 배우고 나면 이해할 수 있습니다.
@@DevicePhysics 빠른 답변 감사합니다!
안녕하세요 교수님 좋은 강의 감사합니다. 질문이 하나 있는데요!!
초반에 pn접합에 리버스 바이어스를 걸어준 경우 p type에서 외부전압이 상대적으로-일때 장벽이 올라간다고 하셨는데 '왜 장벽이 올라가는건가요?'
에너지밴드가 전압에 따라 어떻게 변하는지는 이전 과목인 [물리전자공학]에서 배운 내용이니 먼저 복습해보길 바랍니다.
교수님 강의 너무 잘보고 유익하게 공부중인 학생입니다
질문이 있는데 공핍영역에서 전자랑 홀이 움직일수없다 알고 있는데 전류가 흐르는 이유는 무었인가요 ? 그리고 설명해주신 전류는 확산 전류를 말씀하시는건지 드리프트 전류를 말씀하시는 건지 궁금합니다!
1. 공핍영역에서도 전자와 홀은 움직일 수 있습니다.
2. 전류에 대한 자세한 내용은 이어지는 강의에서 배웁니다.
답글 달아주셔서 감사합니다 !
이어지는 강의도 다 시청하고 왔는데
혹시 공핍영역은 zero bias 에서 전계가 형성 되는데
드리프트 전류가 왜 흐르지 않는지 궁금합니다
드리프트 전류도 유동 전하가 있어야 흐르는 건가요 ..?
질문 답변 해주시면 감사하겠습니다 ㅠㅠ
@@김경식-n7h built-in E-field 가 왜 생기는지 이해하지 못한것 같습니다. 이전 챕터 제일 첫부분을 다시 복습 바랍니다.
교수님 Forward bias에서 electron이 depletion영역을 넘어가는 것은 외부전압 Va가 depletion 영역에만 걸려서 이 외부전압에 의해 전자가 넘어간다고 생각해도 되는지 궁금합니다!
이미 앞에서 pn접합 배울 때 설명했으니 복습해 보길 바랍니다.
안녕하세요 교수님 질문 한가지 남깁니다. Jn이 Jp 보다 더 클 수도 있는것인가요? 영상 속에서는 Jn Jp의 크기를 임의로 정한건가요?
그냥 임의로 정한 것이며, 뒤에 나오는 강의에서 각각을 구하는 식을 배웁니다.
안녕하세요 교수님! 좋은 강의 정말 감사합니다:) 한가지 질문이 있는데요.
반도체에서 Boltzmann approximation을 적용할 수 없는 도핑농도는 대략 어느정도 되나요??
대략 1e18 이상 도핑되면, 볼츠만 근사가 유효하지 않습니다.
아참 질문이 있는데 혹시 Va Vr 에서의 a는 무엇을 의미하나요? acceptor 인가요 ? r 은 reverse 로 알고있었는데 혹시 맞다면 Vf가 아닌 a가 사용된 이유가 궁금합니다
r 은 reverse 가 맞습니다.
Va 는 forward bias 를 의미합니다. 교재마다 표기가 다른데, Vf 로 표기한 교재들도 있고 제가 사용한 교재에서는 Va 로 표기하여서 저도 그대로 Va 로 표기하였습니다.
아마도 a 의 의미는 applied (인가된) 의 뜻으로 생각됩니다.
교수님 depletion region을 제외한 반도체의 영역에서 전기장이 0인데 전류가 흐른다고 보면 서로 모순되는거 아닌가요?
궁금합니다!
1. 전기장이 0 이어도 diffusion current 는 발생할 수 있습니다.
2. 실제로는 전기장이 0 이 아니라, 0 이라고 가정하는 것입니다. 그렇게 가정해야 하는 이유는 이번 챕터 강의를 모두 듣고 나면 이해할 수 있습니다.
선생님. 좋은 강의 감사드립니다. 질문이 하나 있습니다. 전자의 움직임에 의해서 정공이 움직이는 것 처럼 생각할 수 있는 것인데, 왜 전자의 움직임에 의한 전류와 정공의 움직임 둘다를 합한것이 전체 전류가 되는 것인지요? 전자의 전하만 결국 움직이는 것이니 전체 전류도 전자의 움직임만 고려해야 할 것 같은데, 정공의 움직임까지 전체 전류에 포함시키는 이유는 무엇인가요?
에너지밴드를 생각하지 않아서 발생하는 질문입니다.
반도체에서는, conduction band 와 valence band 에 전자가 움직일 수 있는 빈 에너지상태들이 존재하고, 따라서 이 두 밴드에 있는 전자가 움직일 때, 전류가 형성됩니다.
즉, conduction band 와 valence band 의 전자의 움직임을 고려해야 전체 전류의 흐름을 물리적으로 설명할 수 있습니다.
하지만 valence band 에는 전자가 많기 때문에, 다수인 전자를 해석하는 것 보다는 소수인 hole 을 해석하는 것이 더 편합니다.
따라서 conduction band 의 전자와, valence band 의 hole 을 해석하는 것입니다.
[물리전자공학|3.2] 강의에 더 자세히 설명하였으니 참고 바랍니다.
@@DevicePhysics 정말 감사합니다. 열심히 공부하겠습니다.
안녕하세요! 교수님
질문이 있습니다!
왜 굳이 low level injection 상태를 가정하는것인지 여쭤봐도 될까요?
문제를 최대한 단순화 시키려고 하는 가정입니다. low level injection 가정을 도입하면, minority carrier 의 변화만 고려해서 모델을 만들면 되기 때문입니다.
좋은 강의 감사합니다. PN 접합부의 농도가 높을 경우 공핍층의 두께가 얇아지고 이에 따라 e-field가 강해져 역 bias인가시 junction leak가 증가하는 것으로 아는데요(공핍층내 trap site의 밀도는 동일하다는 가정하에서), 외부에서 인가하는 역bias에의한 e-field 대비 내부 e-field가 매우 낮을 텐데 어떻게 내부 전기장이 누설전류에 영향을 미치는 건지 궁금 합니다.
질문하는 상황이 잘 이해가 되지 않는데, 아무튼 built-in E-field 만으로는 어떠한 전류의 흐름도 만들수가 없습니다. built-in E-field 가 존재해도, equilibrium 상태에서 전류는 흐르지 않습니다. 다만 외부 전기장이 가해질 때, built-in E-field 가 영향을 미치게 됩니다.
@@DevicePhysics 빠른답변 감사합니다. 제 질문은 예를 들어 동일 n+ 농도에서 p-well 농도가 낮은 경우와 높은 경우를 상대적으로 비교 했을 때 동일 역 bias 전압에서 p-well 농도가 높은 경우의 junction leak가 더 큰 것으로 아는데(공핍층내의 trap 밀도는 동일하다고 가정), 이렇게 생각하는게 맞는지, 맞다면 그 이유가 무엇인지가 궁금 하다는 질문입니다.
@@franciscosuh4286 [기초반도체공학|2.4] 에서 배운 saturation current 식을 보면, 도핑농도가 높을수록 reverse bias 에서 흐르는 전류는 감소합니다.
만약 실험적으로 더 증가하는 junction leakage 가 얻어졌다면, trap이던 tunneling이던 무언가 다른 요인들이 작용한 결과일 것입니다.
안녕하세요? 좋은 영상 만들어주셔서 감사합니다. 최근에 보고 있는데 많은 도움이 되고 있어요!
혹시 이번 영상에서 질문드릴게 있는데 열평형 상태가 아닐때 excess carrier가 있다는것은 PN접합소자가 외부의 온도와 다를때, 열출입으로 인해 발생시키는 전자라고 생각하면 될까요?
외부의 온도가 달라지는 상황도 비열평형상황이 맞지만, 우리가 주로 고려하는 비열평형 상황은 pn다이오드에 전압이 걸려 전류가 흐르게 되는 상황입니다.
@@DevicePhysics 감사합니다!
계속 헷갈려서 질문을 남깁니다. depletion region 양단에 V_R이라는 전압을 걸어주면, 그 만큼의 전위차가 유지되어야 한다고 생각했습니다. 그런데 에너지 밴드 다이어그램을 보면, depletion region 양단의 전위차가 "V_bi+걸어준 전압"입니다. 왜 양단에 걸어준 전압(V_R)만큼 전압차이가 있지 않고, V_bi+V_R 값으로 걸리는지 이해가 잘 가지 않습니다;;
pn접합에서 배웠듯이, 외부에서 전압을 가해주지 않아도 depletion region에는 built-in potential(Vbi)가 항상 걸려있습니다. 여기에 외부전압(VR)을 인가하면, 결과적으로 두 전압이 더해진만큼 depletion region 에 걸리는 것입니다.
@@DevicePhysics 그 "외부전압(VR)을 인가하면, 결과적으로 두 전압이 더해진 만큼 depletion region 에 걸리는 것"이 잘 안받아들여집니다;; 기존에 V_bi가 걸려있었더라도, 양단에 V_R을 인가해주면, 그 V_R로 바뀌어야 하는 것 아닌가요? 키르히호프 전압법칙처럼 생각하고 있는데, 이게 무언가 다른건가요? (전에는 일단 받아들이고 뒷 내용으로 넘어갔는데, 아직까지도 잘 이해가 가지 않습니다.) 감사합니다.
@@외로운다이버 어떤 근거로 그냥 VR이 되어야 한다고 생각하나요?
간단하게 Vbi=0.6V 인 상황에서 추가로 VR=-1V 가 가해지면, depletion region에는 Vbi+VR=-0.4V 가 걸리게 되는 것입니다.
교수님 수업 잘 들었지만 질문이 하나 있습니다.
ni^2 = n0*p0식은 꼭 열 평형상태에서만 적용이 되는 식일까요??
네 그렇습니다. [물리전자공학] 에서 이미 배운 내용이니 복습을 해보길 바랍니다.
감사합니다~!
교수님 안녕하세요. 좋은 강의 잘듣고 있습니다. 질문하나있습니다.
Steady state이므로 과잉캐리어의 generation rate와 recombination rate가 같습니다. 그래서 n에서 p로 과잉전자가 들어와도 p에서 홀과 recombination이 같은 비율로 일어나
일정시간이 지났을때 steady state가 되어 전류밀도도 일정해진다고 생각할수있을까요?
같은 비율이라는게 정확히 무엇과 무엇이 같다는 말인지 이해하기 어렵습니다.
아무튼 [기초반도체공학|2.3] 에서 continuity equation 이 어떻게 적용되는지 설명되어 있습니다. 이것을 이해하고 나면 excess carrier 가 어떠한 상황에 놓이게 되는지 이해할 수 있을 겁니다.
아래 채널에서 여러 영상으로 교수님의 강의를 비난하는데요.
ruclips.net/video/LJ7Wx5G8ao8/видео.html
비판이 아니라 비난인게.. 이 채널장 분은 논리가 앞뒤도 안맞습니다.
교수님 강의로 잘 공부한 학생이라 속상하기도 해서 알려드려요.
인기 있는 강의라고 이야기해주네요 ㅎㅎ