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반도체에 대해서2025.01.281. 반도체의 개요 반도체는 도체와 절연체의 중간적인 성질을 가지고 있는 물질로, 전자의 이동이 자유롭지 않지만 외부 조건에 따라 전기 전도성이 변화할 수 있다. 반도체 물질에는 실리콘, 게르마늄 등이 있으며, 이들은 전자와 양공이라는 두 종류의 전하 운반자를 가지고 있다. 반도체의 전기적 특성은 이러한 전하 운반자의 움직임에 의해 결정된다. 2. 도체와 반도체의 구분 기준 도체와 반도체를 구분하는 주요 기준은 전도대와 가전자대 사이의 에너지 간격 크기이다. 에너지 간격이 넓은 물질은 절연체, 중간 정도인 물질은 반도체, 에너지 간...2025.01.28
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나노 반도체입자의 분광학적 성질(예비보고서)2025.05.131. 나노 반도체입자의 분광학적 성질 실험을 통해 반도체 나노입자를 합성하고 그 분광학적 성질을 관찰하여 크기와 분광학적 성질 사이의 관계를 알아보고자 한다. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 개념을 이용하여 나노 크기의 반도체 입자에서 나타나는 양자구속 효과를 설명할 수 있다. 역미셀 구조를 이용하여 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 2. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 원자 내 전자의 에너지 준위와 분자 내 전자의 에너지 준위를 설명할 수 있다. 고체 물질에서 나타나는 에너지 준위 구조인 valence ...2025.05.13
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핵심이 보이는 전자회로실험 BJT의 전류-전압 특성2025.05.161. NPN형 BJT의 I_C-V_CE 특성 NPN형 BJT의 I_C-V_CE 출력 특성 곡선을 그래프로 그리고, 시뮬레이션 결과와 비교하였다. NPN형 BJT의 공통이미터 DC 전류이득 beta_DC,sim과 공통베이스 DC 전류이득 alpha_DC,sim을 시뮬레이션 결과에서 구하고, 측정 결과에서 구한 beta_DC,meas와 alpha_DC,meas와 비교하였다. 2. PNP형 BJT의 I_C-V_CE 특성 PNP형 BJT의 I_C-V_CE 출력 특성 곡선을 그래프로 그리고, 시뮬레이션 결과와 비교하였다. PNP형 BJT의 ...2025.05.16
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전자회로실험 예비 1주차2025.05.161. PN 접합 다이오드 PN 접합 다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합하여 만든다. P형 반도체는 acceptor doping으로, N형 반도체는 donor doping으로 만들어진다. P형에서는 정공(hole)이 majority carrier이고, N형에서는 전자(electron)가 majority carrier이다. 정공과 전자가 접합을 가로질러 확산하면서 diffusion current를 형성하고, 이에 따라 depletion region과 E-field가 생성된다. P형 영역은 anode, N형 영역은 cathode...2025.05.16
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A+ 광통신 - PIN 포토다이오드와 APD2025.01.081. PIN 포토다이오드 PIN 포토다이오드는 pn 접합에 진성 반도체 층(i 영역)을 삽입한 구조를 가지고 있습니다. i 영역은 저항성이 크고 불순물 농도가 낮아 역 전압이 주로 이 영역에 걸리게 됩니다. 이로 인해 공핍층이 넓어지고 전계가 강해져 고속 동작, 높은 양자효율, 낮은 암전류 등의 장점을 가지고 있습니다. 하지만 역 전압 증가에 따라 암전류와 잡음전류도 증가하는 단점이 있습니다. 2. 어밸런치 포토다이오드(APD) APD는 내부에 강한 전계가 형성된 p 영역이 있어, 이 영역에서 발생한 전자가 가속되어 새로운 전자-정...2025.01.08
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LED와 LD의 비교 분석2025.05.111. LED 방출 빛의 파장 LED에서 방출되는 빛의 파장은 bandgap energy와 연관된다. 630nm LED와 같이 전류가 증가함에 따라 peak 파장이 증가하는 경우는 LED 구동 시 발생하는 열(self-heating)에 의해 발생한다. self-heating이 생기면 입자의 진동이 증가하여 conduction band와 valence band의 에너지 차인 E가 줄어든다. 이에 의해 conduction band의 전자와 valence band의 정공의 재결합에 의한 광자의 에너지가 줄어들고 파장이 증가한다. 2. 55...2025.05.11
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AMOLED 소자 및 공정실험 캡스톤 디자인2025.05.121. 진공의 기본적 이론 진공이란 물질이 전혀 존재하지 않는 공간을 의미하지만, 실제로는 이렇게 만들기가 어렵기 때문에 1/1000㎜Hg 정도 이하의 저압을 가리킨다. 진공단위에서는 토르(Torr)가 많이 쓰인다. 진공의 필요성으로는 극 청정의 환경제공, 압력차에 의한 힘의 발생, 입자의 장거리 이동가능, 안정된 플라즈마 유지, 증발 및 승화작용, 생화학 반응 억제, 단열효과 등이 있다. 2. OLED 구조 OLED (Organic Light Emitting Diode)는 양극과 음극 사이에 기능성 박막 형태의 유기물층이 삽입된 구...2025.05.12
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pn junction 에너지밴드2025.05.081. p-n Junction의 정성적 설명 반도체 p-n 접합의 형성 원리를 정성적으로 설명하였습니다. p-n 접합이 형성되면 n형과 p형 사이에 에너지 밴드의 휘어짐이 발생하여 에너지 장벽이 생성됩니다. 이 에너지 장벽으로 인해 전자의 이동이 제한되어 전류가 잘 흐르지 않게 됩니다. 2. p-n Junction의 정량적 설명 p-n 접합부에서의 푸와송 방정식을 풀이하여 열평형 상태에서의 에너지 다이어그램을 도출하였습니다. 공핍층 내부의 전하 밀도 분포와 전계 분포를 분석하여 에너지 밴드 구조를 정량적으로 설명하였습니다. 3. p-...2025.05.08
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MOSFET 기본 특성2025.01.021. NMOS 동작 원리 NMOS의 기본적인 동작 원리는 소스와 드레인 단자 사이의 전압 및 전류 흐름을 제어하는 것입니다. NMOS는 스위치와 같이 작동하며, MOS 커패시터를 기반으로 합니다. 소스와 드레인 단자 사이에 위치한 산화층 아래의 반도체 표면은 게이트 전압을 인가함으로써 P형에서 N형으로 반전될 수 있습니다. 2. NMOS 동작 영역 NMOS는 차단 영역, 트라이오드 영역, 포화 영역의 세 가지 동작 영역을 가집니다. 각 영역에서 소스-드레인 전압, 게이트-소스 전압, 드레인 전류 사이의 관계가 다릅니다. 3. PMO...2025.01.02
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태양광 예비보고서2025.01.051. 태양전지의 동작원리 태양전지는 실리콘 다이오드의 PN 접합과 유사한 구조를 가지고 있으며, N-type 반도체 표면에 빛이 조사되면 전류를 생산하게 된다. 태양전지의 개방전압은 실리콘 다이오드의 순방향 전압보다 약간 낮은 0.5V~0.6V 사이의 값을 가진다. 태양전지를 직렬로 연결하면 개방전압이 증가하고, 병렬로 연결하면 단락전류가 증가한다. 2. 태양전지의 전기적 특성 태양전지의 전압-전류 특성곡선은 전류원 영역과 전압원 영역으로 구분된다. 전류원 영역에서는 전압이 증가해도 전류가 일정하게 유지되며, 전압원 영역에서는 전압...2025.01.05
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