º»¹®/³»¿ë
_SLIDE_1_
¼¾¼ (¹ÝµµÃ¼ºÎºÐ)
20072035
2xxx0704
À̹ÎÀç
_SLIDE_2_
2
1. Introduction
ºÒ¼ø¹° ¹ÝµµÃ¼ÀÇ Á¤ÀÇ
¼ø¼ö ¹ÝµµÃ¼ÀÇ ´Ü°áÁ¤(Si)¿¡ ¼Ò·®ÀÇ ºÒ¼ø¹°, Áï 3Á·À̳ª 5Á·ÀÇ ¿ø¼Ò¸¦ È¥ÀÔÇÑ °ÍÀ» ºÒ¼ø¹° ¹ÝµµÃ¼¶ó°í ÇÑ´Ù. ¿ì¸®°¡ ÈçÈ÷ application¿¡ ÀÌ¿ëÇÏ´Â ¹ÝµµÃ¼´Â ¹Ù·Î ÀÌ ºÒ¼ø¹° ¹ÝµµÃ¼ÀÌ´Ù.
ÀÌ·¯ÇÑ ºÒ¼ø¹° ¹ÝµµÃ¼´Â NÇü ¹ÝµµÃ¼, PÇü ¹ÝµµÃ¼·Î ³ª´· ¼ö ÀÖ´Ù.
ºÒ¼ø¹° ÷°¡¿¡ ÀÇÇÑ ÀúÇ×·üÀÌ º¯ÇÑ´Ù.
¹ÝµµÃ¼ °áÁ¤¼Ó¿¡ Æ÷ÇÔµÈ ºÒ¼ø¹°ÀÌ Áõ°¡µÇ¸é ÀúÇ×·üÀÌ °¨¼ÒµÇ°í µµÀü¼ºÀÌ Áõ°¡
_SLIDE_3_
Introduction
½Ç¸®ÄÜ(Si) ¹ÝµµÃ¼
_SLIDE_4_
4
Doping
N-doping
Negative charge carriers (electrons)
GaAs
Donor impurity : S, Se, Te
As ġȯ
P-doping
Positive charge carriers (holes)
GaAs
Acceptor impurity : Zn, Mg
Ga ġȯ
_SLIDE_5_
5
Donor
µµ³Ê(donor)
ÁÖ±âÀ²Ç¥ 5Á·À¸·Î ºÎÅÍÀÇ ºÒ¼ø¹°Àº Ge ÀÇ Àüµµ´ë¿ª ¾ÆÁÖ °¡±î¿î °÷¿¡ ¿¡³ÊÁö ÁØÀ§¸¦ »ý±â°Ô ÇÑ´Ù. ÀÌ ÁØÀ§´Â 0 K¿¡¼ ÀüÀÚµµ Ãæ¸¸µÇ¾î ÀÖ°í, ¶Ç À̵é ÀüÀÚ¸¦ Àüµµ´ë¿ªÀ¸·Î ¿©±â½ÃŰ´Â µ¥´Â ±ØÈ÷ ÀûÀº ¿Àû ¿¡³ÊÁö°¡ ¼Ò¸ðµÈ´Ù.
¾à 100 K À̻󿡼´Â ½ÇÁúÀûÀ¸·Î ºÒ¡¦(»ý·«)
ºÒ¼ø¹°·Î ÀÚ½ÅÀÇ Àü±âÀüµµµµ¸¦ Á¶ÀýÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¹ÝµµÃ¼¸¦ ºÒ¼ø¹°(Extrinsic)¹ÝµµÃ¼¶ó°í ÇÑ´Ù.
ºÒ¼ø¹°¹ÝµµÃ¼¿¡´Â p-type°ú n-type µÎ °¡Áö°¡ ÀÖ´Ù.
¢¸ ¼ø¼öÇÑ ½Ç¸®ÄÜ, Áï Áø¼º¹ÝµµÃ¼¿¡ ÁÖ±âÀ²Ç¥»óÀÇ IIIÁ· ¿ø¼Ò¸¦ ¼Ò·® ³Ö¾îÁÖ¸é ÀüÀÚ°¡ºñ¾îÀִ»óÅÂ. Áï Á¤°ø(Hole)ÀÌ »ý±ä´Ù. ÀÌ »óÅ¿¡¼ ½Ç¸®ÄÜ¿¡ Àü¾ÐÀ» °É¾îÁÖ¸é Àü·ù°¡ È帣°Ô µÇ´Â °ÍÀÌ´Ù. À̸¦ p-type¹ÝµµÃ¼¶Ç´Â p-type½Ç¸®ÄÜÀ̶ó°í ÇÑ´Ù.
¢¸ ¹Ý¸é¿¡ ÁÖ±âÀ²Ç¥»óÀÇ VÁ·¿ø¼Ò¸¦ ¼Ò·®³Ö¾îÁÖ¸é ÀüÀÚ°¡ ³²´Â »óÅÂ, Áï À׿©ÀüÀÚ°¡ »ý±ä´Ù. ÀÌ »óÅ¿¡¼ ½Ç¸®ÄÜ¿¡ Àü¾ÐÀ»°É¾îÁÖ¸é Á¦ÀÚ¸®¸¦¸ø ãÀº ÀÌ À׿©ÀüÀÚ°¡ÀÚÀ¯ÀüÀÚ°¡ µÇ¸ç Àü·ù°¡È帣°Ô µÇ´Â°ÍÀÌ´Ù. À̸¦ n-type¹ÝµµÃ¼ ¶Ç´Â n-type½Ç¸®ÄÜÀ̶ó°í ÇÑ´Ù.
¢¸ IIIÁ·ÀÎ ºØ¼Ò¿øÀÚÀÇ ¸ðÇü
¢¸ VÁ·ÀÎ ºñ¼Ò¿øÀÚÀÇ ¸ðÇü
_SLIDE_12_
Æ÷Åä´ÙÀÌ¿Àµå
1. ±¤±âÀü·ÂÈ¿°ú
Æ÷Åä´ÙÀÌ¿Àµå(photodiode)
- p¡©n Á¢ÇÕÀÇ ±¤±âÀü·Â È¿°ú¸¦ ÀÌ¿ëÇØ¼ ºûÀ» °ËÃâÇÏ´Â ±¤ ¼¾¼.
±¤±âÀü·Â È¿°ú(photovoltaic effect)
p¡©n Á¢ÇÕ(junction)¿¡ ºûÀ» Á¶»çÇÏ¿´À» ¶§ ±âÀü·Â(ÑÃï³Õô)ÀÌ ¹ß»ýÇÏ´Â Çö»ó
_SLIDE_13_
pn Á¢ÇÕ(junction)
(a) Á¢ÇÕ Àü
(b) Á¢ÇÕ ÈÄ
_SLIDE_14_
±¤±âÀü·Â È¿°ú
pn Á¢ÇÕ¿¡ ºûÀÌ Á¶»çµÇ¸é, n¿µ¿ª, p¿µ¿ª, °øÇÌÃþ¿¡¼ ÀüÀÚ¡©Á¤°ø ½Ö (pair)ÀÌ ¹ß»ýÇÑ´Ù.
°øÇÌÃþ¿¡¼ ¹ß»ýµÈ ÀüÀÚ´Â n¿µ¿ªÀ¸·Î, Á¤°øÀº p¿µ¿ªÀ¸·Î ³»ºÎ Àü°è¿¡ ÀÇÇØ¼ °¡¼ÓµÈ´Ù
n¿µ¿ª¿¡¼ ¹ß»ýµÈ ÀüÀÚ´Â Àüµµ´ë¿¡ ¸Ó¹«¸£°í, Á¤°øÀº °øÇÌÃþ±îÁö È®»êÇÑ ´ÙÀ½ ±×°÷¿¡¼ Àü°è¿¡ ÀÇÇØ °¡¼ÓµÇ¾î p¿µ¿ªÀ¸·Î Èê·¯ µé¾î °£´Ù.
p¿µ¿ª¿¡¼ ¹ß»ýµÈ Á¤°øÀº °¡ÀüÀÚ´ë¿¡ ¸Ó¹«¸£°í, ÀüÀÚ´Â °øÇÌÃþÀ» Åë°úÇØ n¿µ¿ªÀ¸·Î Èê·¯ µé¾î °£´Ù.
ÀüÀÚ´Â n¿µ¿ªÀÇ Àüµµ´ë¿¡, Á¤°øÀº p¿µ¿ªÀÇ °¡ÀüÀÚ´ë¿¡ ÃàÀûµÇ°í, ÀÌ·Î ÀÎÇØ p¿µ¿ªÀÌ Á¤(+), n¿µ¿ªÀÌ ºÎ(-)ÀÎ ÀüÀ§°¡ Çü¼ºµÇ¾î ±¤±âÀü·ÂÀ¸·Î Ãâ·ÂµÈ´Ù.
_SLIDE_15_