히* 교수님

예리한 질문 감사합니다. 일단 제가 실수를 하여 오해를 일으킨 점 먼저 사과드립니다.

 

1. 5족원소는 전자가 더 많으므로 (a)에서 왜 억셉터로 받아들여지는지 잘 모르겠습니다. 주니까 도너 아닌가요? Boron 같은 경우도 반대로 되어있어서 잘 모르겠습니다.

(a)는 Na의 농도가 10의 15승으로 제시 되었고, 이는 p-type 도핑으로 볼 수 있으며, intrinsic ni의 1.5*10의 10승보다 10의 4~5승배 이상 크기 때문에 Na가 곧 p0가 될 수 있습니다. 제가 틀리게 작성한 부분은 p-type 도핑이니까 Phosphorus 도핑이 아니라 Boron 도핑으로 썼어야 했는데 잘못 썼네요.

 

마찬가지로 (b)도 Nd의 농도가 10의 15승으로 제시 되어있기 때문에 n-type 도핑으로 볼 수 있으며, Boron doping이 아닌 Phosphorus 도핑이 맞습니다.

 

여기까지가 1번 질문에 대한 답변이구요

 

2. n0 = Nc exp ( ) 꼴로 나오는데 Nc 자리에 왜 진성캐리어 농도인 ni로 들어가서 계산 될 수 있는건가요? 잘 모르겠습니다.

extrinsic carrier concentration을 나타내는 n0와 intrinsic carrier concentration을 나타내는 ni의 관계는 intrinsic에서의 fermi level인 E_Fi와 doping 후의 fermi level인 E_F의 차이가 결정하게 됩니다. 계수가 Nc가 들어가는 식을 보시면 E_Fi가 아니라 E_c 즉, conduction level의 energy level term이 들어가있을겁니다.

 

3. Nd >> Na 일 때 ni를 무시 가능하기에 (b)의 경우 n0 = Nd로 썼는데, Na의 값이 나와있지 않는데 어떻게 알 수 있나요? Na=0이라고 본건가요? 실리콘 보다 도핑 농도가 쎄다고 해서 ni를 무시 한다는 거라면, 그 부분을 잘 모르겠습니다.

Na값을 별도로 드리지 않았으나 0이라고 상정하고 Nd값만 문제에 작성하였는데 이 부분도 제가 혼란을 드린 것 같네요. 문제에서 별도 표기가 없다면 acceptor doping은 안했구나 이해해주시면 좋을 것 같습니다! 2차 방정식 근의 공식 돌렸을 때 Nd - Na가 ni값보다 훨씬 크면 루트 안에서 ni를 지워버려도 되겠죠? 그러면 루트 안에 있던 (Nd-Na)/2가 제곱하고 루트를 씌우니 자기 자신이 나오고, 바깥의 (Nd-Na)/2 와 더해지게 된다면 n0=Nd - Na가 됩니다. 잘 이해하신 것 같은데 확인차 남기신 질문이셨을까요?

 

남겨주신 질문들 모두 오히려 공부를 제대로 하셨기 때문에 하실 수 있는 질문이라고 생각해요. 2번도 처음 접할 때에는 헷갈리는데 대응되는 energy level에 집중을 해보시면 좋고, 3번의 근사 과정도 제가 말씀드린 내용을 토대로 차근차근 이해해보시면 좋을 것 같습니다. 질문 남겨주신 것을 보니 오히려 공부내용을 잘 따라오고 계신 것 같아서 뿌듯하네요

 

제가 1번에 남긴 실수는 자막처리를 통해 고치겠습니다. 다시 한번 감사드리고 모르는 내용은 언제든지 질문 남겨주세요~

 

• 2024-08-22
• 2024-12-12 수정