1. 캐리어 농도 이란?
ㅇ 농도 (Concentration)
- 일반적으로, `단위 체적/질량 당 포함된 입자 수[개/㎥] 또는 질량[g/㎥] 등`의 함유량
ㅇ 캐리어 농도 (Carrier Concentration)
- 반도체에서의 전하운반체(전자,정공)의 농도
. 공간에서 `단위체적당 입자 수` [개/㎥]
※ 만일,
- 공간에서 농도가 균일하지 못하면, 물질의 이동이 발생 ☞ 확산현상, 확산전류 참조
2. 반도체 캐리어 농도 계산
ㅇ 캐리어 농도 = 단위부피당 전자,정공의 수 [개/㎤]
= ∫ [에너지 상태 밀도 함수 D(E)] x [점유확률(페르미 함수) f(E)] dE
- no,po : 열평형상태 하의 전도대 전자농도,가전자대 정공농도 [개/㎤]
- Ec : 전도대역, Ev : 가전자대역
- f(E) : 페르미분포함수 (점유확률)
- D(E) : 단위에너지당 단위체적당 상태밀도 [1/eV]·[1/㎤]
- dE : 에너지범위 [eV]
ㅇ 불순물 캐리어 농도 분포 例)
- (例) N-type 반도체에서 캐리어 농도 분포
ㅇ 캐리어 농도의 근사 계산
- Dc,Dv : 유효 상태밀도(Effective State Density)
. 전도대역,가전자대역 내의 모든 에너지 상태를 단 하나의 에너지준위로 근사화
3. 반도체 유형별 캐리어 농도의 구분
※ ☞ 반도체 캐리어 농도 구분 참조
- 진성캐리어농도, 불순물캐리어농도
- 다수캐리어, 소수캐리어
- 과잉캐리어 등