Transcript 반도체_추가-2

에너지 밴드(energy band)
에너지 밴드
Na원자의 구조
1s22s22p63s1
Na원자의 에너지 밴드(energy band)
나트륨 원자 바닥상태에서 채워진 준위들 중 가장 높은 준위는 3s
준위이다. (a) 나트륨원자가 서로 접근함에 따라, 전자 파동함수의
겹침에 의해 처음에는 같았던 3s 준위들이 두 준위로 갈라지게 된다.
(b) 새로 생기는 준위들의 수는 상호작용을 하는 원자 수와 같다. 여
기서는 5개이다. (c) 고체 나트륨과 같이 상호작용을 하는 원자 수가
매우 많아지면, 준위들의 간격이 매우 조밀한 에너지 띠로 된다.
핵간 거리가 줄어들면서 나트륨 원자
의 에너지 준위들은 띠로 된다. 고체
나트륨에서 관찰된 핵간의 거리는
0.367nm이다.
Na원자의 에너지 밴드
에너지 밴드
고체 Na의 3s 에너지 밴드에
반만 채워진 전자
에너지 밴드
Carbon
1s22s22p2
Silicon
1s22s22p63s23p2
C와 Si의
에너지 밴드
C는 부도체
Si은 반도체
다이아몬드의
에너지 밴드
부도체
에너지 밴드
N형 반도체
Silicon
1s22s22p63s23p2
Phosphorus
1s22s22p63s23p3
N-type Semiconductor
Free electron
Si
Si
P
Si
Si
Impure atom
(Donor)
P형 반도체
Silicon
1s22s22p63s23p2
Boron
1s22s22p1
P-type Semiconductor
Hole
Co-Valent
bonds
Si
Si
P
Si
Impure atom
(acceptor)
Si
불순물 반도체의 에너지 밴드
N-형 반도체
P-형 반도체
Biasing Types of a Diode (Forward)
 The negative side of the bias voltage push the free electrons in the n-regio
n ---> pn junction
 Also provide a continuous flow of electron through the external connection
into n-region
 Bias voltage imparts energy to the free electrons to move to p-region
 Electrons in p-region loss energy. Positive side of bias voltage source attract
s the electrons which are left in p-region
 Holes in p-region act as medium or pathway for these electrons to move thr
ough the p-region
Biasing Types of a Diode (Reverse)
 + side of bias voltage pulls the free electrons in the n-region away from p-n junction
 additional positive(+) ions are created , widening the depletion region
 In the p-region, electrons from – side of the voltage source enter as valence electrons
 e-lectrons move from hole to hole toward the depletion region, then create additional
negative(–) ions.
 As the depletion region widens, the availability of majority carriers decreases