반도체(4) DOS , Thermal equilibrium (열적평형)

DOS가 뭐냐

도스가 아니라 Density Of State 이다.

 

뭐 그냥 해석하면 상태밀도라는 것인데

 

 

저번에 말했다시피

불연속적 energy state 의 집합, 각 energy state는 전자가 한개만 존재할 수 있다고 했다.

 

그렇다면 각 state끼리 모여있느냐? 아니면 멀리떨어져있느냐??

그래서 밀도를 알아보기로 했다.

왜 알아보느냐??는 뒤에 나온다.

 

Density of State, D(E): (단위 부피당) 단위 에너지 간격당 존재하는 energy state 의 수.

 

 

 

알아두자. ***********************

 

 

 

열적 평형을 얘기해보자

 

 

 

 

 

 

열적 평형상태란

열적 선동이 존재할 때 //  (0K이 아니면 존재한다고 본다, 상온에서 존재한다)

최소에너지를 갖는 상태를 말한다.

 

최소에너지라는 것은 공간적으로 균일한 에너지 및 농도가 분포하고 있다는 것이다

( 전하의 평균이동은 없다고 생각한다 == 전류 = 0) 그렇다고 정지상태는 아니다.

 

반도체 내에서의 전자와 정공들은 결정(충돌)과 에너지를 교환하는 가운데, 전도 대역과 가전자 대역의 모든 에너지 상태는 전자에 의해 점유될 일정한 **확률**을 가진다.

 

 

여기서 **확률**이란 것과 state의 밀도를 따졌는데 이것을 유념하고 넘어가자 다음

Fermi-Dirac 을 다룰 때 응용할 것이다.