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진성반도체에서 온도에 따른 페르미 준위와의 관계로 가장 옳은 것은? (… | [전자기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 16년 3회차
진성반도체에서 온도에 따른 페르미 준위와의 관계로 가장 옳은 것은? (단, 전자와 정공의 유효질량은 같다고 가정한다.)
1
가전자대 쪽으로 접근한다.
2
전도대 쪽으로 접근한다.
3
금지대 중앙으로 접근한다.
4
온도와는 무관하다.
해설

진성반도체의 페르미 준위는 유효질량이 같으면 온도와 무관하다.

진성 페르미 준위는 EF=EC+EV2+34kTln⁡mh∗me∗E_F=\dfrac{E_C+E_V}{2}+\dfrac{3}{4}kT\ln\dfrac{m_h^*}{m_e^*} 이다.
유효질량이 같으면 로그 항이 0 이므로 금지대 중앙에 고정된다.

나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.

  • 가전자대 쪽으로 접근한다는 서술은 온도가 올라도 페르미 준위가 중앙에서 벗어나지 않으므로 맞지 않는다.
  • 전도대 쪽으로 접근한다는 서술도 온도가 올라도 페르미 준위가 중앙에서 벗어나지 않으므로 맞지 않는다.
  • 금지대 중앙으로 접근한다는 서술은 페르미 준위가 온도와 관계없이 이미 중앙에 있어 이동하지 않으므로 맞지 않는다.

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