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(비전공자)를 위한 쉬운 반도체 이야기32

가전자대역 전공에 의한 전류: Je,VB = Jp 쉽게 이해하기 안녕하세요! 반도체 쉽게 알려주는 블로그 "띵주의 공부일기"입니다.  오늘은 반도체 공부하면서 헷갈릴 수 있는 주제를 다뤄볼게요. 바로 가전자대에서 정공 전류가 어떻게 만들어지는지, 그리고 왜 Je,VB = Jp 라고 표현하는지에 대해 쉽고 자세하게 설명해드리겠습니다.1. 반도체에서 전류를 만들 수 있는 두 가지 방법먼저, 반도체에서 전류는 어떻게 만들어지는 걸까요?우리가 가장 흔하게 접하는 금속에서는 자유전자가 움직이면서 전류가 흐릅니다.그런데 반도체에서는 조금 더 흥미로운 일이 벌어집니다. 반도체에서는 전자뿐만 아니라, 전자가 빠진 자리를 대신 채우는 정공(hole)이라는 놈도 전류를 만들어낼 수 있어요!전자(electron) : 전기적 성질이 음(-)인 입자입니다. 반도체 안에서 자유롭게 움직이며 .. 2025. 3. 20.
E-k 관계와 전자의 유효질량 안녕하세요! 반도체 쉽게 알려주는 블로그 "띵주의 공부일기"입니다. 여러분, 이런 궁금증 가져본 적 있나요?🤔 "반도체 안에서 전자는 얼마나 빠르게 움직일까?"🤔 "왜 어떤 전자는 잘 달리고, 어떤 전자는 느릴까?"이 모든 답은 바로 전자의 유효질량과 E-k 관계에 숨어 있어요!오늘은 전공자가 아닌 분들도 쉽게 이해할 수 있도록📌 E-k 관계가 뭐고📌 유효질량이 왜 중요한지하나하나 차근차근 풀어서 설명드리겠습니다!1. E-k 관계, 그게 뭐야?E-k 관계는 이름만 보면 어렵죠?그런데 사실 개념은 단순합니다.E는 Energy (에너지)k는 Wave Vector (파동 벡터)즉, 전자가 결정 안에서 어떤 움직임(k)을 할 때 에너지가 얼마(E)인지 알려주는 거예요.📈 이걸 그래프로 그리면,가로축이 .. 2025. 3. 13.
반도체에서 전계에 의한 전자의 이동과 드리프트 전류 안녕하세요! 반도체 쉽게 알려주는 블로그 "띵주의 공부일기"입니다. 오늘은 **전계(Electric Field)**가 반도체 내에서 전자와 정공을 어떻게 움직이게 하는지, 그리고 이러한 움직임이 **드리프트 전류(Drift Current)**로 이어지는 과정을 살펴보겠습니다.1. 전류란 무엇일까요?전류는 전하를 띤 입자가 이동하면서 발생하는 물리적 현상입니다. 반도체에서는 전자와 정공이 이러한 역할을 담당합니다. 특히, 반도체 내부에 전계가 형성되면 전자와 정공은 특정 방향으로 움직이며 전류를 생성합니다.2. 전계와 전자의 움직임전계 E가 반도체 내부에 형성되면, 전자는 전계와 반대 방향으로, 정공은 전계와 동일한 방향으로 힘을 받습니다.이 힘은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다:F = qE  여기서 q는.. 2025. 1. 26.
E-k 관계도를 알아보자! 안녕하세요! 반도체 쉽게 알려주는 블로그 "띵주의 공부일기"입니다. E-k 관계도는 반도체를 이해하는 데 필수적인 개념입니다. 반도체 내 전자와 정공의 에너지와 운동량의 관계를 그래프로 나타낸 것으로, 전자의 움직임과 반도체의 전기적, 광학적 특성을 설명할 수 있는 중요한 도구입니다. 이 개념을 통해 우리는 반도체가 전기를 어떻게 전달하고, 빛을 어떻게 내는지 알 수 있습니다. 지금부터 E-k 관계도를 쉽고 자세하게 풀어서 설명해드릴게요! 1. E-k 관계도란 무엇인가요?E-k 관계도는 에너지(E)와 운동량(k)의 관계를 보여주는 그래프입니다. 여기서 E는 전자의 에너지를, k는 전자의 운동량을 나타냅니다. 이 그래프는 반도체 안에서 전자가 어떻게 움직이고 에너지를 가지는지 보여주는 지도로 생각할 수 있.. 2025. 1. 24.
전자대역, 전도대역, 그리고 밴드갭 안녕하세요! 반도체 쉽게 알려주는 블로그 "띵주의 공부일기"입니다. 오늘은 반도체의 가장 기초적이고 중요한 개념인 가전자대역(Valence Band), 전도대역(Conduction Band), 그리고 그 둘 사이의 밴드갭(Band Gap)에 대해 아주 자세히 알아보겠습니다. 이 글 하나로 반도체의 기초 개념을 완벽하게 이해할 수 있도록 도와드릴게요!1. 반도체란 무엇일까?반도체는 도체(전기가 잘 흐르는 물질)와 부도체(전기가 잘 흐르지 않는 물질) 사이의 특성을 가진 독특한 물질입니다. 온도, 빛, 전압 등에 따라 전류의 흐름을 조절할 수 있기 때문에 컴퓨터, 스마트폰 등 모든 전자기기의 핵심 소재로 사용됩니다.그렇다면 반도체가 전기를 어떻게 흐르게 할까요? 바로 가전자대역과 전도대역이 그 열쇠를 쥐고 .. 2025. 1. 23.
주기적 원자 배열과 역공간 이해하기: 제 1 브릴루앙 영역 (Brillouin Zone) 안녕하세요! 반도체 쉽게 알려주는 블로그 "띵주의 공부일기"입니다. 오늘은 반도체를 배우거나 연구하는 분들이라면 꼭 알고 있어야 할 주기적 원자 배열 구조와 역공간에 대해 깊이 있게 알아보겠습니다. 이 내용은 반도체가 어떻게 전기적 특성을 가지는지, 그리고 이러한 특성을 이용해 전류가 흐르는 원리를 이해하는 데 필수적인 개념입니다. 함께 천천히 살펴볼까요?1. 원자 배열의 주기성과 에너지 장벽반도체는 규칙적으로 배열된 원자들로 이루어져 있습니다. 이 배열은 마치 장난감 블록이 일정한 간격으로 쌓인 모습과 같습니다. 이렇게 주기적으로 배열된 원자는 전자가 이동할 수 있는 공간과 이동할 수 없는 공간을 만들어냅니다.허용 에너지 대역 : 전자가 특정 에너지를 가질 경우 이동이 가능한 경로입니다.금지 에너지 대.. 2025. 1. 22.
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