열평형상태
(전자 포획 비율) = (전자 재방출 비율)
≅ Boltzmann 근사 이용시
=
(정공 포획 비율) = (정공 재방출 비율)
)
Boltzmann 근사 이용시
=
비평형상태
(전자가전도대로부터포획되는순비율) = (과잉전자포함된포획률) – (전자 재방출비율)
평형상태 때 정의한
대입시
(정공이가전자대로부터포획되는순비율) = (과잉정공 포획한포획율) – (정공 재방출비율)
평형상태 때 정의한
대입시
반도체 내 트랩밀도가 높지 않을 경우 (과잉 전자 농도) = (과잉 정공 농도)
∴
이 를 다시
,
관련식에 대입할 경우
∴
: 에서의 전자들과 정공들의 재결합율
6.5.2 외인성 도핑 및 저주입에 의한 제한
■ 과잉 캐리어의 재결합율
저주입하의 n형 반도체 가정시
≫
, ≫ ,
≫,
≫≅
n형 반도체 내 과잉 캐리어 재결합율 : 소수캐리어 정공 파라미터 의 함수 에서
trap 농도와 과잉캐리어의 관계 : 서로 반비례
저주입하의 p형 반도체 가정시
≫
,
≫,
≫,
≫
≅
P형 반도체 내 과잉 캐리어 재결합율 : 소수 캐리어 전자 파라미터 의 함수 에서
Chap 7. PN 접합
※ pn 접합 : 반도체 소자의 기본 특성, 동작에 영향
Pn 접합의 기초 특성 해석 → 모든 소자들에 적용
Pn 접합 다이오드 → 그 자체로 정류기, 스위칭 회로에 적용
※ 접합 항복 : pn 양단의 큰 역바이어스 전압에 의한 다이오드 파괴 pn 접합 양단의 전압 크기 제한, 차단기 응용
Chap 4. 열평형에서의 전자와 정공 농도 (n0, p0)
↓
열평형에서의 페르미 준위(EF, EFn, EFp) 위치
Chap 6. 과잉 전자, 정공이 반도체 내에서 존재하는 비평형 조건
Chap 7. n-형 반도체와 p-형 반도체의 접촉 → pn 접합
7.1. pn 접합의 기본 구조
■ 계단 접합 (step junction)
각 영역 내에서의 도핑 농도 일정. 접합부에서 급격히 변화 : 전자, 정공 농도 기울기 매우 크다
n 영역 다수 캐리어인 전자 p 영역으로 확산 → (+) 대전 도너 원자 남음 p 영역 다수 캐리어인 정공 n 영역으로 확산 → (-) 대전 억셉터 원자 남음 : (+) 대전도 n 영역 → (-) 대전된 p 영역으로 전계 발생 !
p n
- - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + + +
공간전하 영역 E 전계
전자에의‘확산력’
정공에의‘확산력’
정공에의‘E-전계력’
전자에의
‘E-전계력’
양전하 음전하
p n
금속학적접합
정공 확산
전자 확산
