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직접천이와 간점천이에 대해 알고 싶습니다.

반도체에서 말하는 직접천이, 간점천이 에대해 잘 이해가 가지 않습니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다.
  • 직접천이
  • 간접천이
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    이상후님의 답변

    >반도체에서 말하는 직접천이, 간점천이 에대해 >잘 이해가 가지 않습니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다. > 직접천이형 반도체는 전도대에서 가전자대로 전자가 천이(여기)할 때 전자와 정공의 재결합이 발생하게 됩니다. 재결합 전후로 에너지가 보존됨과 동시에 운동량도 보존되는데 빛의 파동수가 작기 때문에 재결합에 참여하는 전자와 정공은 그 운동량의 차이가 매우 작아야 합니다. 직접천이형 반도체는 재결합시 전자와 정공의 운동량 차이가 거의 없는 반도체를 나타냅니다. 일반적으로 직접천이형 반도체가 전자-정공 재결합시 발광 효율이 더 우수하므로 현재 실용화 되고 있는 고효율 LED등의 기본 재료는 모두 직접 천이형 밴드구조를 갖는 것이 대부분입니다. 간접천이형은 열과 진동으로서 수평천이가 포함되어 있어서 효율 좋은 발광 천이를 이루기에는 부적당한 것으로 알려지고 있습니다.
    >반도체에서 말하는 직접천이, 간점천이 에대해 >잘 이해가 가지 않습니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다. > 직접천이형 반도체는 전도대에서 가전자대로 전자가 천이(여기)할 때 전자와 정공의 재결합이 발생하게 됩니다. 재결합 전후로 에너지가 보존됨과 동시에 운동량도 보존되는데 빛의 파동수가 작기 때문에 재결합에 참여하는 전자와 정공은 그 운동량의 차이가 매우 작아야 합니다. 직접천이형 반도체는 재결합시 전자와 정공의 운동량 차이가 거의 없는 반도체를 나타냅니다. 일반적으로 직접천이형 반도체가 전자-정공 재결합시 발광 효율이 더 우수하므로 현재 실용화 되고 있는 고효율 LED등의 기본 재료는 모두 직접 천이형 밴드구조를 갖는 것이 대부분입니다. 간접천이형은 열과 진동으로서 수평천이가 포함되어 있어서 효율 좋은 발광 천이를 이루기에는 부적당한 것으로 알려지고 있습니다.
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    안길홍님의 답변

    >반도체에서 말하는 직접천이, 간점천이 에대해 >잘 이해가 가지 않습니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다. > 계단을 예로 들어보겠습니다. 계단의 높이가 2m라고 할 때 2m의 계단을 한번에 올라가기는 어렵습니다.만일 2m의 계단을 한번에 올라가는 경우는 직접 계단을 올라가는 것으로 직접천이와 같은 의미입니다. 그러나 이를 보다 용이하게하기 위하여 중간에 1m되는 보조 계단(dopant)를 두게 되면 중간 계단을 거쳐서 2m의 계단을 올라가면 쉽습니다(간접천이). 그러나 최종의 결과를 두고 보면 2m라는 계단을 올라간 것은 직접이나 간접이나 동일합니다. 이와 같이 징검다리를 거쳐 올라가는 것을 간접,없이 직접올라가는 것은 직접이라고 합니다.
    >반도체에서 말하는 직접천이, 간점천이 에대해 >잘 이해가 가지 않습니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다. > 계단을 예로 들어보겠습니다. 계단의 높이가 2m라고 할 때 2m의 계단을 한번에 올라가기는 어렵습니다.만일 2m의 계단을 한번에 올라가는 경우는 직접 계단을 올라가는 것으로 직접천이와 같은 의미입니다. 그러나 이를 보다 용이하게하기 위하여 중간에 1m되는 보조 계단(dopant)를 두게 되면 중간 계단을 거쳐서 2m의 계단을 올라가면 쉽습니다(간접천이). 그러나 최종의 결과를 두고 보면 2m라는 계단을 올라간 것은 직접이나 간접이나 동일합니다. 이와 같이 징검다리를 거쳐 올라가는 것을 간접,없이 직접올라가는 것은 직접이라고 합니다.
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    이응신님의 답변

    반도체는 고체물리학 교재에서 다루므로 이 분야에서 답을 찾는게 더 빠르겠지요. 결정구조와 결정구조 안에서 전자의 움직임은 물질파와 결정구조의 격자구조를 고려한 브릴리앙 영역에서 양자역학으로 설명하므로 쉽게 이해를 할 수 없습니다. 전자의 유효질량과 브릴리앙 영역을 어떻게 설정하고 영역을 벗어날 때 일어나는 현상과 영역내에서 파수나 파장으로 이해를 해야 하는데... 또 포논이라는 진동양자와 전자와의 상호작용에 따른 운동도 이해를 해야 하는데... 그러나 다행히도 에너지 전도대로 이해를 하면 쉬울 수 있습니다. 반도체는 대부분 SP 혼성궤도를 이루고 있지만 단결정일 때는 가전자대의 최고점과 전도대의 최저점의 위치가 에너지-파수 도면에서 일치를 하지만 혼합물(불순물을 넣은)이 있을 때는 가전자대와 전도대가 어긋나게 됩니다. 혼합물 때문에 아마 격자진동이 일어나서 격자진동에 따른 포논의 운동량과 에너지 때문에 전자의 천이가 영향을 받는 듯 합니다. 이렇게 가전자대의 에너지 준위와 전도대의 에너지 준위의 꼭지점의 파수영역에서 일치하는 정도를 가지고 간접천이와 직접천이를 구분합니다. 자세한 내용은 direct & indirect semiconductor라고 하여 인터넷에서 검색해보면 알 수있습니다. >반도체에서 말하는 직접천이, 간점천이 에대해 >잘 이해가 가지 않습니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다. >
    반도체는 고체물리학 교재에서 다루므로 이 분야에서 답을 찾는게 더 빠르겠지요. 결정구조와 결정구조 안에서 전자의 움직임은 물질파와 결정구조의 격자구조를 고려한 브릴리앙 영역에서 양자역학으로 설명하므로 쉽게 이해를 할 수 없습니다. 전자의 유효질량과 브릴리앙 영역을 어떻게 설정하고 영역을 벗어날 때 일어나는 현상과 영역내에서 파수나 파장으로 이해를 해야 하는데... 또 포논이라는 진동양자와 전자와의 상호작용에 따른 운동도 이해를 해야 하는데... 그러나 다행히도 에너지 전도대로 이해를 하면 쉬울 수 있습니다. 반도체는 대부분 SP 혼성궤도를 이루고 있지만 단결정일 때는 가전자대의 최고점과 전도대의 최저점의 위치가 에너지-파수 도면에서 일치를 하지만 혼합물(불순물을 넣은)이 있을 때는 가전자대와 전도대가 어긋나게 됩니다. 혼합물 때문에 아마 격자진동이 일어나서 격자진동에 따른 포논의 운동량과 에너지 때문에 전자의 천이가 영향을 받는 듯 합니다. 이렇게 가전자대의 에너지 준위와 전도대의 에너지 준위의 꼭지점의 파수영역에서 일치하는 정도를 가지고 간접천이와 직접천이를 구분합니다. 자세한 내용은 direct & indirect semiconductor라고 하여 인터넷에서 검색해보면 알 수있습니다. >반도체에서 말하는 직접천이, 간점천이 에대해 >잘 이해가 가지 않습니다. 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다. >
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