생각하는 공대생

pn junction diode를 기반으로한 MOSFET, LED, PV와 같은 반도체 소자를 만들 때 금속(metal)과 반도체(semiconductor)간의 접합은 필수이다. 소자의 핵심 특성을 결정하는 active material는 semiconductor을 사용하며, 소자에 전압을 걸어주고 전류가 원활하게 흐를 수 있게하는 연결부인 전극(electrode)은 전도성이 뛰어난 금속을 사용하기 때문이다. 이때 소자가 정상적으로 작동하도록 하고 접합면에서 발생하는 현상을 예측하기 위해서는 이런 metal과 semiconductor의 접합 원리를 이해하는 것이 매우 중요하다. 이러한 contact의 종류에는 크게 schotty contact과 ohmic contact의 두가지 경우가 존재한다. Schot..

pn 접합 (pn junction) pn 접합(pn junction)이란 p-type 반도체와 n-type 반도체를 접합한 구조이다. p-type의 majority carrier은 정공이고 n-type의 majority carrier은 전자이기 때문에 이들의 농도차로 인해 확산(diffusion)이 일어난다. 이때 p-n 접합부에서는 전자(electron)와 정공(hole)이 서로 상쇄되어 공핍층(depletion layer)이 형성된다. 공핍층 안에서 n형 반도체 쪽은 donor 양이온이 많아 (＋)으로, p형 반도체 쪽은 acceptor 음이온이 많아 (ー)으로 대전되기 때문에 내부에 전기장(Electric field)이 발생하며 이에따른 전위차가 발생하게 된다. 여기서 주의할 점은 전자와 정공만이 ..

원자가 결합 이론(Valence Bond Theory : VBT) 분자의 전자 구조에 대한 양자 역학적 이론은 원자 궤도함수 (atomic orbital)에서 출발하여 크게 두가지가 있다. 첫번째는 원자가 결합 이론(Valence-bond theory : VB 이론)이다. 이는 공유 결합의 개념에서 출발한다. 공유 결합에 대한 파동함수를 표현하고 이것으로 다양한 분자 구조를 설명한다. σ 결합(sigma bond), π 결합(pi bond), 혼성(hybridization) 등의 용어는 바로 VB 이론에서 나온 것이다. 두번째는 분자 궤도함수 이론(Molecular Orbital theory : MO 이론)이다. 분자 궤도함수 이론은 원자 궤도함수 이론을 확장시켜 분자의 모든 원자에 퍼져있는 궤도함수를 ..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다. 오늘은 이미 소개드린 코펜하겐해석, 결잃음 해석 그리고 다세계해석 이외에 다른 해석들을 마저 알아보도록 하겠습니다!! 1. 앙상블 해석(ensemble interpretation) 막스 보른이 파동함수의 의미는 통계적인 관점에서 봐야 한다고 주장한 데에서 유래한 이론입니다. 슈뢰딩거의 고양이를 예로 들면 한 마리가 살았는지 죽었는지 중첩여부를 생각하지 말고 실험을 여러번 해서 살아있는 고양이는 몇마리인지, 죽은 고양이는 몇마리인지를 분석하자는 것입니다. 이중슬릿 실험에서는 전자가 동시에 두 슬릿을 통과한게 아니라 여러번 실험을 해서 몇개의 전자는 왼쪽슬릿을, 몇개의 전자는 오른쪽슬릿을 통과하는지 보자는 것이죠. 말 그대로 통계적인 해석입니다. 그러나 앙상블 해석은 양자 ..

안녕하세요! 생각하는 공대생입니다. 오늘은 물질의 이중성을 확인하게 된 실험! 전자 이중슬릿 실험에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 오랜만에 포스팅을하게 되네요 ^^ 이전 포스팅들에서 전자와 같이 매우 작은 입자는 물질과 파동의 성질을 동시에 갖는다는 것을 알게 되었습니다. 과학자들이 이와 같은 결론을 낸 이유는 실험적으로 전자가 물질의 특성과 파동의 특성을 모두 갖는다는 것이 밝혀졌기 때문인데요 오늘 알아볼 전자의 이중슬릿 실험은 전자의 파동성을 증명한 실험입니다. 그림과 같이 물체를 발사하는 기계가 있고 반대편의 스크린까지 가는 길에는 두개의 슬릿(slit)이 뚫려 있는 장치가 있습니다. 만약 야구공과 같은 일상적인 물체를 발사하면 어떻게 될까요? 당연히 막혀있는 부분에 야구공이 맞고 튕겨나가게 되고,..