PowerPoint Template

Size: px

Start display at page:

Download "PowerPoint Template"

영찬 용
5 years ago
Views:

1 Band Theory of Solids 그림 나트륨원자바닥상태에서채워진준위들중가장높은준위는 3s 준위이다. (a) 나트륨원자가서로접근함에따라, 전자파동함수의겹침에의해처음에는같았던 3s 준위들이두준위로갈라지게된다. (b) 새로생기는준위들의수는상호작용을하는원자수와같다. 여기서는 5개이다. (c) 고체나트륨과같이상호작용을하는원자수가매우많아지면, 준위들의간격이매우조밀한에너지띠로된다.

2 그림 핵간거리가줄어들면서나트륨원자의에너지준위들은띠로된다. 고체나트륨에서관찰된핵간의거리는 0.367nm이다.

3 그림 (a) 어떤고체에서는에너지띠가서로겹쳐져서연속적인띠를형성한다. (b) 다른고체에서는, 금지된띠가서로겹치지않은에너지띠를분리시킨다.

4 Conductors 그림 고체나트륨의 3s 에너지띠는절반만이전자들로차있다. 페르미 (Fermi) 에너지는띠의중간에있다.

5 Conductors

6 그림 탄소와실리콘의에너지띠의기원. 탄소는 2s 와 2p 준위가그리고실리콘에서는 3s 와 3p 준위가에너지띠로펼쳐진다. 원자간거리가좁아짐에따라서, 처음에는겹쳐지다가다음에는갈라져나가는두띠로분리된다. 아래띠는원자가전자들로채워지고위전도띠는비어있다. 두띠사이의에너지간격은원자간간격에따라달라지며, 실리콘에서보다는탄소에서그간격이더크다.

7 Insulators 그림 다이아몬드의에너지띠. 페르미 (Fermi) 에너지는차있는아래에너지띠의맨꼭대기에위치한다. 원자가띠에있는전자가전도띠로올라가기위해서최소한 6eV 가필요하므로, 다이아몬드는부도체이다.

8 Insulators

9 Semiconductors 그림 반도체에서는원자가띠와전도띠가부도체에서보다작은간격에의해분리되어있다. 여기에서는원자가띠꼭대기에있는적은수의전자들이간격을뛰어넘어전도띠로옮겨갈수있을만큼의충분한열에너지를받을수있다. 그러므로 Fermi 에너지는띠간격의중간에위치한다.

10 Semiconductors

11 n-type Semiconductor 그림 실리콘결정에비소의첨가는정상적으로는금지된띠안에주개 (donor) 준위를만들고, n- 반도체를형성한다.

12 n-type Semiconductor

13 p-type Semiconductor 그림 실리콘결정에서의비소 (As) 흔적은금지된띠에주개준위를만들고 p- 형반도체가되게한다.

14 p-type Semiconductor

15 IBM PowerPC 601 의마이크로프로세스는사방 10.95mm 인사각형안에 280 만개의트랜지스터가포함되어있다. 칩각부분의역할이표시되어있다.

16 김원찬, 반도체소자의이해, 대영사, 1999.

18 n ( E ) v ( E ) n ( E ) v ( E ) a b b a n( E ) g ( E ) f ( E ) v( E ) g ( E ) 1 f ( E ) FD 1 1 g f g f g f g f a FD a b FD b b FD b a FD a f f E E FD a FD b fa fb FD

21 Diode (pn Junction)

25 그림 반도체다이오드의작동

26 I I e qv / k BT 1 0

27 Fig , p.437

28 광다이오드는구면의유리렌즈를그위에가지고있다. 이다이오드는인 (phosphorus) 으로도핑된갈륨 - 비소 (gallium arsenide) 로만들어졌으며, 광섬유전화전송선에사용되는파장 620nm 의단색광의빛을낸다. 우주왕복선 Discovery 호로쏘아올려진 Hubble 우주망원경. 망원경에전력을공급하는두장의태양전지판이배치되어있다.

29 그림 반도체레이저. 각방향의크기는 mm(micrometer) 보다작으며, 나오는빛은모든다른레이저에서와마찬가지로결맞음빛이다. 빛이나오는 p 와 n 접합영역은단지수마이크로미터두께밖에가지지않는다.

Blue LED - Nakamura Shuji Nakamura (From Wikipedia, the free encyclopedia) Shuji Nakamura (born in May 22, 1954, Seto, Ehime, Japan) is a professor at the University of California, Santa Barbara

Nakamura graduated from the University of Tokushima in 1977 with a degree in electronic engineering, and obtained a master's degree in the same subject two years later, after which he joined the

30 Blue LED - Nakamura Shuji Nakamura (From Wikipedia, the free encyclopedia) Shuji Nakamura (born in May 22, 1954, Seto, Ehime, Japan) is a professor at the University of California, Santa Barbara (UCSB). Nakamura graduated from the University of Tokushima in 1977 with a degree in electronic engineering, and obtained a master's degree in the same subject two years later, after which he joined the Nichia Corporation, also based in Tokushima. It was while working for Nichia that Nakamura invented the first high brightness GaN LED which has the distinctive advantage of producing blue light, and which went into production in He was awarded a Doctor of Engineering degree from the University of Tokushima in In 2001, Nakamura sued his former employer, Nichia Corporation of Japan, over his bonus for the discovery, which was originally 20,000 Yen. Although Nakamura originally won an appeal for 20 billion Yen, Nichia appealed the award and the parties settled in 2005 for 840 million Yen, at the time the largest bonus ever paid by a Japanese company.

31 Tunnel Diode 그림 터널다이오드의작동. (a) 바이어스가없을때, 전자는 p 와 n 영역으로양쪽에서모두터널한다. (b) 작은순방향바이어스, 전자는단지 n 에서 p 영역으로만터널한다. (c) 좀더큰순방향바이어스, 이제는 p 영역의원자가띠와 n 영역의전도띠가겹치지않게되므로터널링이일어날수없게된다. 좀더높은전압에서는그림 과같은보통의다이오드처럼행동한다.

32 Zenor Diode 그림 제너다이오드 (Zenor diode) 의전압 - 전류특성.

33 Bipolar Junction Transistor

35 그림 간단한접합트랜지스터증폭기.

36 그림 (a) 배선되지않은 n p n 트랜지스터. (b) 그림 과같은배선으로된트랜지스터. 이미터 (emitter) 와베이스 (base) 사이의순방향바이어스 V_1 은작고, 베이스와컬렉터 (collector) 사이의역방향바이어스 V_2 는크다. 베이스가매우얇기때문에, 전자들은베이스에있는구멍과재결합없이이미터에서컬렉터로옮겨갈수있다. 전자가컬렉터에도달하면충돌에의해에너지를잃고, 그런후에는 V_2 e 가너무높아서베이스로되돌아갈수없다.

38 MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)

Nobel Prize in Physics 2000 "for basic work on

developing semiconductor heterostructures used in

the invention of the integrated circuit" Zhores I.

43 Nobel Prize in Physics 2000 "for basic work on information and communication technology" "for developing semiconductor heterostructures used in high-speed- and optoelectronics" "for his part in the invention of the integrated circuit" Zhores I. Alferov (1930-) Herbert Kroemer (1928-) Jack S. Kilby ( )

co-founded Fairchild Semiconductor in 1957 and Intel in 1968.

44 The First Integrated Circuits Jack S. Kilby: Sep. 12, 1958 Robert Noyce ( ) nicknamed "the Mayor of Silicon Valley", co-founded Fairchild Semiconductor in 1957 and Intel in He is also credited (along with Jack Kilby) with the invention of the integrated circuit or microchip although Kilby's invention was 6 months earlier.

46 DRAM Cell

47 한국의반도체 윤종용 (1944-) 진대제 (1952-) 황창규 (1953-)

PowerPoint 프레젠테이션

PowerPoint 프레젠테이션 Heinrich Rudolf Hertz (1857 1894) proved the existence of the electromagnetic waves theorized by James Clerk Maxwell's electromagnetic theory of light. Guglielmo Marconi (1874 1937) 1909 Nobel Prize in