class > 2015_2_EC > 9/3 목요일 강의에대해 질문있습니다.

작성일 : 15-09-07 10:43

9/3 목요일 강의에대해 질문있습니다.

글쓴이 : 최우영

좋은 질문입니다.

P-type 반도체의 경우, 온도가 많이 올라가면 doping으로 생기는 hole의 갯수보다 intrinsic한 특성으로 생기는 hole의 개수가 훨씬 더 많아지게 되고, 이 경우 해당 반도체는 intrinsic한 특성을 갖게 되며, n과 p의 개수는 같아지게 됩니다.

이번 전자회로(1) 과목에서는 굳이 걱정할 필요없지만, doping이 된 반도체의 n과 p의 값은 다음의 연립 방정식을 풀면 정확히 구할 수 있습니다.

(1) n + N_a = p + N_d

(2) pn = n_i (T)*2

(1)의 식은 음의 charge의 총 합과 양의 charge의 총 합이 같음을 나타내고, (2)의 식은 평형 상태에서 n, p의 곱은 주어진 온도에서 일정함을 나타냅니다.
위의 2차 연립 방정식을 풀면 정확한 값을 구할 수 있지만, 많은 경우 간단한 근사값이 큰 도움이 됩니다.

예를 들어, 상온에서의 P-type 반도체의 경우, 식 (1)에서 n << N_a 이고 N_d=0 이므로, p = N_a 로 단순화 될 수 있고, 이를 이용하여 식 (2)에서 n = ni*2 / N_a 를 구할 수 있습니다.
온도가 많이 올라가서 n_i >> N_a 가 된다면, 식 (1)이 n = p 로 단순회 될 수 있고, 이는 곧 intrinsic 반도체임을 의미합니다.

최우영

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> 안녕하세요. 이번에 추가수강신청때 이 강의를 신청하여 첫수업을 목요일에 듣고 이제서야 유투브 강의를 보고나서 질문이 생겼습니다.
> 교수님께서 p-type 반도체에서 온도가 올라감에따라 p와 n의 변화에대한 그래프를 그려주셨는데 p는 항상 거의 일정하고 n은 기하급수적으로 증가하여 n이 p를 넘는 부분이 생긴다고 하셨습니다. 그런데 온도가 올라감에따라 Si에서 hole이 생기는만큼 자유전자가 생기는것인데 그러면 온도가 증가해서 n이 증가하는만큼 p도 똑같이 증가해서 n과 p의 차이는 일정해야하는것 아닌가요?
> 각각을 봤을때 p는 붕산(B) 때문에 생기는 hole이 기존 Si의 hole 보다 훨씬 커서 온도에따른 변동이 거의없고 n은 np=ni^2에 의해 매우 작아서 그만큼 증가율이 크다는건 이해가 되는데 그렇다고해서 n이 p를 추월할수 있는 부분이 생긴다는점이 이해가 안됩니다.
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