목차 일부

제1장 기초적 재료공학 개념 ... 1
   1.1 원자구조(原子構造) ... 1
   1.2 결합과 고체의 형태 ... 4
      1.2.1 분자와 일반적 결합 법칙 ... 4
      1.2.2 공유결합 고체 : 다이아몬드 ... 6
      1.2.3 금속결합 : 구리 ... 8
      1.2.4 이온결합 고체 : 소금 ... 10
    ...

더보기

목차 전체

제1장 기초적 재료공학 개념 ... 1
   1.1 원자구조(原子構造) ... 1
   1.2 결합과 고체의 형태 ... 4
      1.2.1 분자와 일반적 결합 법칙 ... 4
      1.2.2 공유결합 고체 : 다이아몬드 ... 6
      1.2.3 금속결합 : 구리 ... 8
      1.2.4 이온결합 고체 : 소금 ... 10
      1.2.5 이차적 결합 ... 12
      1.2.6 혼합된 결합 ... 18
   1.3 활동적 분자이론 ... 20
      1.3.1 미세한 운동에너지와 온도 ... 20
      1.3.2 분자 속도와 에너지 분포 ... 28
   1.4 열, 열적 요동과 잡음(雜音) ... 32
   1.5 열적으로 활성화되는 과정 ... 38
   1.6 결정의 상태 ... 42
      1.6.1 결정의 형태 ... 42
      1.6.2 Bravais 격자 ... 50
      1.6.3 밀러지수(Miller index) : 결정 방향과 면 ... 52
      1.6.4 동소체와 탄소의 삼상 ... 56
   1.7 결정결함과 결정의 중요성 ... 59
      1.7.1 점결함 : 공공과 불순물 ... 59
      1.7.2 선결함 : 도상전위(edge dislocation)와 나사 전위(screw dislocation) ... 62
      1.7.3 평면 결함 : 결정립계 ... 64
      1.7.4 결정면과 표면특성 ... 66
      1.7.5 정수비(Stoichiometry), 비정수비(Nonstoichiometry), 그리고 결함 구조 ... 69
   1.8 단결정 쵸크랄스키(czochralski) 성장 ... 70
   1.9 유리와 비정질 반도체 ... 72
      1.9.1 유리와 비정질 고체 ... 72
      1.9.2 결정체와 비정질 실리콘 ... 76
   1.10 고용체와 2상(Two-phase)고체 ... 76
      1.10.1 이질동형 고용체 : 이질동형 합금 ... 78
      1.10.2 상태도 : Cu-Ni와 기타 이질동형 합금들 ... 80
      1.10.3 대정련과 순수 실리콘 결정 ... 84
      1.10.4 이원 공정 상태도와 Pb-Sn 땜납 ... 87
   중요 용어 ... 93
   연습 문제 ... 98
제2장 고체에서 전기전도와 열전도 ... 107
   2.1 고전적 이론 : Drude 모델 ... 107
      2.1.1 금속과 전자에 의한 전도 ... 107
   2.2. 저항률의 온도 의존성 : 이상적인 순수금속 ... 116
   2.3 Matthiessen의 법칙 ... 119
      2.3.1 Matthiessen의 법칙과 저항률의 온도계수 ... 119
      2.3.2 고용체와 Nordheim의 법칙 ... 130
   2.4 혼합 법칙과 전기적 스위치 ... 135
      2.4.1 이종 혼합체 ... 135
      2.4.2 2상 합금(Ag-Ni) 저항률과 전기적 접촉 ... 140
   2.5 표피효과 : 도체의 HF 저항 ... 142
   2.6 Hall 효과와 Hall 소자 ... 146
   2.7 열전도도(Thermal conductivity) ... 152
   2.8 얇은 금속막과 집적회로의 상호연결 ... 156
   중요 용어 ... 158
   연습 문제 ... 161
제3장 기초 양자 물리학 ... 171
   3.1 광자(photon) ... 171
      3.1.1 광전효과(photoelectric effect) ... 174
      3.1.2 Compton 산란 ... 179
      3.1.3 흑체 복사 ... 182
   3.2 파동으로서의 전자 ... 185
      3.2.1 De Broglie 관계식 ... 185
      3.2.2 시간 독립형 Schr<M:MATH ? xmlns ... '"htt
   3.3 무한 포텐셜 우물 : 갇혀 있는 전자 ... 193
   3.4 Heisenberg의 불확정성 원리 ... 200
   3.5 터널링 현상 : 양자 누설 (quantum leak) ... 203
   3.6 전위 상자 : 세 개의 양자수 ... 211
   3.7 수소 형태의 원자 ... 214
      3.7.1 전자 파동함수 ... 214
      3.7.2 양자화된 전자 에너지 ... 220
      3.7.3 궤도 각 운동량 및 공간의 양자화 ... 224
      3.7.4 전자 스핀 및 고유 각 운동량 S ... 230
      3.7.5 총 각 운동량 J ... 234
   3.8 헬륨 원자 및 주기율표 ... 236
      3.8.1 헬륨 원자 및 Pauli의 배타원리 ... 236
      3.8.2 Hund의 규칙 ... 239
   3.9 유도 방출 및 레이저 ... 242
      3.9.1 유도 방출 및 광자 증폭 ... 242
      3.9.2 헬륨-네온 레이저 ... 245
      3.9.3 레이저 출력 스펙트럼 ... 248
   3.10 시간 의존형 Schr$$\ddot o$$dinger 방정식 ... 251
   중요 용어 ... 253
   연습 문제 ... 258
제4장 고체의 결합과 밴드 이론 및 통계 역학 ... 263
   4.1 수소분자 : 결합(bonding)의 분자 궤도 이론 ... 263
   4.2 고체의 밴드 이론 ... 269
   4.3 반도체 ... 279
   4.4 전자 유효 질량 ... 284
   4.5 에너지 밴드 : 상태 밀도 ... 286
   4.6 통계 : 입자들의 모임 ... 293
      4.6.1 Boltzmann 고전 통계 ... 295
      4.6.2 Fermi-Dirac 통계 ... 297
   4.7 금속의 현대적 이론 ... 312
   4.8 Fermi 에너지의 의미 ... 312
      4.8.1 금속-금속 접촉 : 접촉 전위 ... 316
      4.8.2 Seebeck 효과와 열전대 ... 321
   4.9 열전자 방출과 진공관 소자 ... 332
      4.9.1 열전자 방출 : Richardson-Dushman 방정식 ... 334
      4.9.2 전계 도움 방출 : Schottky 효과 ... 341
   4.10 금속의 밴드 이론 : 결정 구조에서의 전자의 회절 ... 342
   중요 용어 ... 342
   연습 문제 ... 344
제5장 반도체 ... 341
   5.1 진성 반도체 ... 342
      5.1.1 실리콘 결정과 에너지 밴드 다이아그램 ... 342
      5.1.2 전자와 정공 ... 344
      5.1.3 반도체의 전도 ... 347
      5.1.4 전자와 정공의 농도 ... 349
   5.2 불순물 반도체 ... 358
      5.2.1 n형 도핑(doping) ... 358
      5.2.2 p형 도핑(doping) ... 361
      5.2.3 보상 도우핑(compensation doping) ... 363
   5.3 전도도의 온도 의존성 ... 369
      5.3.1 운반자 농도의 온도 의존성 ... 369
      5.3.2 유동 이동도(drift mobility) : 온도와 불순물에 대한 의존성 ... 375
      5.3.3 전도도의 온도 의존성 ... 379
      5.3.4 축퇴와 비축퇴 반도체 ... 381
   5.4 재결합과 소수 운반자 주입 ... 383
      5.4.1 직접 재결합과 간접 재결합 ... 383
      5.4.2 소수 운반자 수명 ... 386
   5.5 확산(diffusion)과 전도(concuction) 방정식 그리고 불규칙 운동(random motion) ... 394
   5.6 정상상태 확산과 연속 방정식(steady state diffusion and the continuity equation) ... 401
   5.7 광학적 흡수(optical absorption) ... 405
   5.8 발광(luminescence) ... 409
   5.9 Schottky 접합(Shottky Junction) ... 412
      5.9.1 Schottky 다이오드 ... 412
      5.9.2 Schottky 접합 태양전지 ... 417
   5.10 저항성(ohmic) 접촉과 열전 냉각기(thermoelectric coolers) ... 420
   5.11 직접과 간접 밴드갭 반도체 ... 426
   5.12 간접 재결합 ... 437
   중요 용어 ... 437
   연습 문제 ... 442
제6장 반도체와 소자 ... 453
   6.1 이상적인 pn 접합 ... 454
      6.1.1 인가된 전압이 없을 경우 : 개방회로 ... 454
      6.1.2 순방향 바이어스 ... 460
      6.1.3 역방향 바이어스 ... 468
   6.2 pn 접합 밴드 다이아그램 ... 474
      6.2.1 개방회로 ... 474
      6.2.2 순방향 바이어스와 역방향 바이어스 ... 475
   6.3 pn 접합의 공핍층 정전용량 ... 479
   6.4 확산(저장) 정전용량과 소신호 모델 ... 481
   6.5 역방향 항복 현상 : 사태 항복과 ZENER 항복 ... 485
      6.5.1 사태 항복현상 ... 486
      6.5.2 Zener 항복현상 ... 488
   6.6 바이폴라 트랜지스터(BJT) ... 490
      6.6.1 공통 베이스(CB) 직류 특성 ... 490
      6.6.2 공통 베이스 증폭기 ... 496
      6.6.3 공통 이미터(CE) 직류 특성 ... 502
      6.6.4 저주파 소신호 모델 ... 504
   6.7 접합 전계효과 트랜지스터(JFET) ... 508
      6.7.1 일반적인 원리 ... 508
      6.7.2 JFET 증폭기 ... 517
   6.8 금속-산화막-반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) ... 521
      6.8.1 전계효과와 반전 ... 521
      6.8.2 증가형 MOSFET ... 524
      6.8.3 공핍형 MOSFET ... 528
      6.8.4 문턱전압 ... 532
      6.8.5 이온 주입된 MOS 트랜지스터와 다결정 실리콘 게이트 ... 535
   6.9 반도체 소자 제작 ... 538
      6.9.1 이산적인 소자와 집적화된 회로 ... 538
      6.9.2 단일 기관 IC 제작 : 평면 공정 ... 539
   6.10 고주파 소신호 BJT 모델 ... 557
   6.11 pn 접합-생성 shot 잡음(noise) ... 560
   중요 용어 ... 562
   연습 문제 ... 557
제7장 유전체와 절연체 ... 577
   7.1 물질 분극과 비유전율 ... 578
      7.1.1 비유전율 : 정의 ... 578
      7.1.2 쌍극자 모멘트와 전자 분극 ... 579
      7.1.3 분극 벡터 P ... 582
      7.1.4 국부장(Local Field Eloc)과 클로시우스-모소티(Clausius-Mossotti)방정식 ... 589
   7.2 전자 분극 : 공유 금속들 ... 589
   7.3 분극법 ... 592
      7.3.1 이온 분극 ... 592
      7.3.2 배향(쌍극자)분극 ... 593
      7.3.3 계면 분극 ... 596
      7.3.4 총 분극 ... 597
   7.4 주파수 의존 : 유전상수 그리고 유전 손실 ... 599
   7.5 가우스 법칙과 경계 조건 ... 610
   7.6 유전 강도와 절연 파괴 ... 617
      7.6.1 유전강도 : 정의 ... 617
      7.6.2 절연 파괴와 부분 방전 : 가스 ... 617
      7.6.3 절연 파괴 : 액체 ... 619
      7.6.4 절연 파괴 : 고체 ... 620
   7.7 커패시터 유전 물질 ... 628
      7.7.1 전형적인 커패시터 구조 ... 628
      7.7.2 유전체 : 비교 ... 632
   7.8 압전성, 강유전성, 초전성 현상학 ... 635
      7.8.1 압전성 ... 635
      7.8.2 압전성 ; 석영 발진기와 필터 ... 641
      7.8.3 강유전성과 초전성 결정 ... 645
   7.9 전기적 변위와 탈분극(depolarization) 전계 ... 651
   중요 용어 ... 656
   연습 문제 ... 660
제8장 자기특성과 초전도 ... 671
   8.1 물질의 자화 ... 671
      8.1.1 자기 쌍극자 모멘트 ... 671
      8.1.2 원자 자기 모멘트 ... 673
      8.1.3 자화 벡터 M ... 675
      8.1.4 자화 자계 또는 자계강도, H ... 678
      8.1.5 투자율과 자화율 ... 679
   8.2 자기 물질 분류 ... 684
      8.2.1 반자성체 ... 685
      8.2.2 상자성체 ... 686
      8.2.3 강자성체 ... 687
      8.2.4 반강자성체 ... 687
      8.2.5 페리자성체 ... 688
   8.3 강자성의 기원과 교환 작용 ... 688
   8.4 포화 자화와 Qurie 온도 ... 692
   8.5 자구 : 강자성 물질 ... 693
      8.5.1 자구 ... 693
      8.5.2 자기 결정 이방성 ... 696
      8.5.3 자구 장벽 ... 697
      8.5.4 자왜 현상 ... 698
      8.5.5 자구장벽 운동 ... 699
      8.5.6 다결정성 물질과 M대 H 거동 ... 700
      8.5.7 반자화(Demagetization) ... 705
   8.6 연질, 경질 자기 물질 ... 707
      8.6.1 정의 ... 707
      8.6.2 초기와 최대 투자율(Permeability) ... 708
   8.7 연질 자기 물질 : 예와 사용 ... 709
   8.8 강자성체 : 실례와 사용 ... 712
   8.9 초전도체 ... 718
      8.9.1 무저항과 Meissner 효과 ... 718
      8.9.2 제1형과 제2형 초전도체 ... 722
      8.9.3 임계 전류 밀도 ... 725
   8.10 초전도체의 기원 ... 728
   8.11 자기 기록 물질 ... 730
   8.12 조셉슨 효과와 자속 양자화 ... 736
   중요 용어 ... 739
   연습 문제 ... 744
부록 ... 753
찾아보기 ... 761

더보기 닫기