양자역학2 반도체 물성과 소자) 2. 고체 양자 이론(feat. 파울리 배타 원리, 에너지 밴드 형성) 저번 포스팅에서 양자 역학에 대해 알아봤습니다. 2022.10.17 - [반도체 공학/반도체 물성 이론] - 반도체 물성과 소자) 1. 양자 역학 입문, 양자 역학을 배우는 이유 '한 개의 원자'를 기준으로 설명해 드렸었죠. 하지만 고체 내에서는 엄청 많은 원자가 있습니다. 이제 이 양자 역학을 고체에 응용을 해야 합니다. 같은 원자라면 슈뢰딩거 방정식의 해에 따라 같은 값의 에너지 준위를 가지게 될 것입니다. 같은 원자끼리 결합을 하게 되면 어떻게 될까요? 에너지 준위가 결합되는 수만큼 연장될까요? 파울리 배타 원리 파울리 배타 원리의 정의는 다음과 같습니다. '하나의 양자 상태에 두 개의 동일한 페르미 에너지를 가진 입자는 존재할 수 없다.' 쉽게 풀어 설명드리면, 다음과 같습니다. 원자 각각의 에너.. 2022. 10. 17. 반도체 물성과 소자) 1. 양자 역학 입문, 양자 역학을 배우는 이유 서론 반도체 공학자, 학생 분들은 처음에 반도체를 접할 때, 처음부터 '양자 역학'이라는 큰 벽을 마주하게 됩니다. 사실 5년 전까지만 해도, 대학생들에게 양자 역학에 대한 이해는 필요하지 않았습니다. '양자 기술'을 이용한 반도체 소자는 없었으니까요. 그저 받아들이기만 하면 됐었죠. 이미 우리는 보어의 원자 모형으로부터 전자의 에너지가 양자화되어 있단 사실을 알고 있었고, 에너지 밴드의 개념을 알아 실리콘의 에너지 밴드갭이 1.12eV라는 것을 알고 있었습니다. 이 사실 자체를 증명하는 과정에서 필요한 학문이 '양자 역학'입니다. 슈뢰딩거 방정식을 통해서 증명을 하지요. 즉, 반도체를 이해하기 필수적인 과목이 아니라고 조심 스래 생각했습니다. 하지만, 양자 컴퓨팅, 양자 터널링 소자 등 양자 현상을 이.. 2022. 10. 17. 이전 1 다음 반응형
