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열평형상태에 있는 반도체에서 가전자대 정공농도(po)와 전도대 전자농도… | [전자기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 18년 3회차
열평형상태에 있는 반도체에서 가전자대 정공농도(po)와 전도대 전자농도(no)를 곱한 pn적에 관한 설명으로 옳은 것은?
1
온도 및 불순물 밀도의 함수이다.
2
온도 및 금지대 에너지 폭의 함수이다.
3
불순물 밀도 및 금지대 에너지 폭의 함수이다.
4
불순물 밀도 및 Fermi 준위의 함수이다.
해설

pn적이 금지대 에너지 폭에 직접 의존하므로(지수 부분에 EgE_g 포함), pn적은 온도와 금지대 에너지 폭의 함수이다.

열평형상태의 반도체에서 pn적(nopon_o p_o)은 질량작용법칙(mass action law)으로 표현되며, nopo=ni2=NcNvexp⁡(−EgkBT)n_o p_o = n_i^2 = N_c N_v \exp\left(-\frac{E_g}{k_B T}\right)이다. 여기서 nin_i는 본질 캐리어 농도, NcN_c와 NvN_v는 전도대와 가전자대의 유효 상태밀도(온도에 의존), EgE_g는 금지대 에너지 폭, TT는 절대온도이다.

pn적은 온도에만 의존하며 불순물 밀도와는 무관하다(불순물은 n과 p의 개별 값을 결정하지만 곱은 변하지 않음).

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