2009-07-12
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송원찬(qkf11)
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안녕하십니까, 재료공학을 전공한 학생입니다. LED에 관심이 있어 공부를 하던중 이해가 잘 되지 않은 부분이 있어 질문 드립니다.
1) GaN은 상온에서 3.4eV를 가진다고 들었습니다. 이러한 에너지갭의 측정은 어떻게 이루어 지는지 궁금합니다. (일정한 규칙이나 식이 있는지...? 아니면 기계로 계산하는지??)
Ga의 경우, 오비탈 궤도가 4S2 3D10 4P1로 이루어진,
즉 주양자수가 4라고 볼수 있는데요
책을보니 n=1일때 -13.6eV
n=2일때 -3.4eV
n=3일때 -1.5eV
n=4일때 0.85eV
라고 되어 있더군요.
왜 3.4eV인지 궁금합니다. 혹시 N과 화학결합을 해서 -3.4eV가 된건지...?
2) "발광빛의 파장(빛의 색깔)은 반도체 밴드갭과 관련된다. 예를들어, 빨강, 주황, 노랑은 GaAs-InP 시스템에서 얻을수 있다. 발광다이오드에서 이와같은 색을 조합하여 모든색을 구현할 수 있다" 라고 책에서 읽었습니다.
에너지 밴드갭과 발광 및 색상의 상관관계를 설명해 주셨으면 감사하겠습니다.
3) 높은 광학적 투명성과 높은 전기전도성은 양립할 수 없는 이유를 설명해 주셨으면 좋겠습니다.
글로서 답변하기 매우 어렵다는점 알고 있습니다만,
아직 아무것도 모르는 학생 살려주는 셈치고 여러 선배님들의 고견을 듣고 싶습니다.
감사합니다.
오늘하루도 좋은하루 되세요~ ^^
- 밴드갭
- 발광
- GaN
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 1
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답변
서덕일님의 답변
2010-09-03- 0
밴드갭이 형성되는 원리는 다음과 같습니다. 원래는 전자는 전자구름을 형성하며 원자핵 주위를 돌고 있는데 이들이 결정화 되면서 전자구름들이 중첩이 됩니다. 이 구름들의 중첩이 바로 밴드이며 밴드들은 결정화가 되면서 가운데 전자들이 들어갈 수 없는 간극이 형성되는데 이 부분이 밴드갭이 되는 것이며 직접천이형(direct bandgap) 반도체의 경우 밴드갭의 크기만큼 결정되는 파장의 빛을 방출하게 되는 것입니다. >안녕하십니까, 재료공학을 전공한 학생입니다. LED에 관심이 있어 공부를 하던중 이해가 잘 되지 않은 부분이 있어 질문 드립니다.>>1) GaN은 상온에서 3.4eV를 가진다고 들었습니다. 이러한 에너지갭의 측정은 어떻게 이루어 지는지 궁금합니다. (일정한 규칙이나 식이 있는지...? 아니면 기계로 계산하는지??)>>Ga의 경우, 오비탈 궤도가 4S2 3D10 4P1로 이루어진, >>즉 주양자수가 4라고 볼수 있는데요>>>책을보니 n=1일때 -13.6eV> n=2일때 -3.4eV> n=3일때 -1.5eV> n=4일때 0.85eV>>라고 되어 있더군요.>>왜 3.4eV인지 궁금합니다. 혹시 N과 화학결합을 해서 -3.4eV가 된건지...?>>2) "발광빛의 파장(빛의 색깔)은 반도체 밴드갭과 관련된다. 예를들어, 빨강, 주황, 노랑은 GaAs-InP 시스템에서 얻을수 있다. 발광다이오드에서 이와같은 색을 조합하여 모든색을 구현할 수 있다" 라고 책에서 읽었습니다.>>에너지 밴드갭과 발광 및 색상의 상관관계를 설명해 주셨으면 감사하겠습니다.>>>3) 높은 광학적 투명성과 높은 전기전도성은 양립할 수 없는 이유를 설명해 주셨으면 좋겠습니다.>>>>글로서 답변하기 매우 어렵다는점 알고 있습니다만, >>아직 아무것도 모르는 학생 살려주는 셈치고 여러 선배님들의 고견을 듣고 싶습니다.>>감사합니다.>>오늘하루도 좋은하루 되세요~ ^^