소자 공부 2

 

- 앞서 소자의 종류에서 단자별 분류를 했었다. (2단자, 3단자, 다단자..)

 

- 가장 기본이 되는 소자는 2단자이며 나머지는 이것의 변형이라 생각해도 좋다

(물론 성질은 완전 다르다)

 

- 따라서, 1. Diode -> 2. TR, SCR -> IC의 순서로 진행하겠다.

 

 

1. Diode

; PN Junction이다.

P-type & N-type이 만나면 계면(hetero)에서 Depletion Region이 생기고, 이때의 electric potential을 built-in(기본적으로 달고 나오는) potential 이라 한다.

 

이 부분에 기생(parasitic) Capacitance 성분도 있다. Cdep, junction capacitance라고도 함.

 

PN junction에 거는 Bias에 따라 Depletion width가 조절되고, 전류가 흐르는 정도를 조절할 수 있게된다.

 

요약 : Diode는 p형, n형을 붙인것이다. 붙이면 기본적으로 공핍층을 달고 나온다.

공핍층 조절로 전류를 조절한다.

핵심 파라미터 ; Depletion width(Wdep), Built in potential(V0)

Diode의 문턱전압(Vth)은 이 V0다

 

 

cf) forward-bias 에너지밴드 그림( Vbi가 낮아진다.) 전위는 P가 높다.

밴드갭을 뛰어넘어 Valence -> conduction으로 전자가 올라가야 전기가 통함.

다이오드에 있는 모든 전자 Hole이 저 분포안에 있다는 것을 명심

일부는 Valence, 일부는 Conduction 밴드에 존재하는 것이다. 수평방향으로 그림을 생각하면 안됨. -> 에너지 밴드는 확률분포 그림이다!

 

Fermi -dirac 통계분포

; 임의의 온도 T에서 전자의 에너지 분포 확률.

; E=Ef 면 1/2

 

페르미 준위(Ef)

; 온도 T에서 전자가 존재할 확률 (1/2)인 준위

; 바꿔 말하면 전자가 Ef의 에너지를 가질 확률이 50%

 

 

 

cf2) 수식(built in -> depletion width)

cf3) I-V 커브

 

2. TR, 그중에서도 MOSFET

MOSFET은 우물에 따라 P-MOS, N-MOS로 구분한다.

P well(p+) 이면 PMOS, n well(n+)이면 NMOS

 

 

 

참고 :

- [반도체 특강] 문턱전압,MOSFET 첫걸음: https://blog.skhynix.com/2248

- 반도체 강좌(3) 에너지 밴드 차원에서 반도체 https://gamma0burst.tistory.com/488