목차 일부

서문 ... ⅲ
역자서문 ... ⅷ
Chapter 1 기초적 재료공학 개념 ... 3
   1.1 원자구조와 원자번호 ... 3
   1.2 원자 질량과 몰 ... 8
   1.3 결합과 고체의 형태 ... 9
      1.3.1 분자와 일반적 결합 법칙 ... 9
      1.3.2 공유결합 고체: 다이아몬드 ... 11
      1.3.3 금속결합...

더보기

목차 전체

서문 ... ⅲ
역자서문 ... ⅷ
Chapter 1 기초적 재료공학 개념 ... 3
   1.1 원자구조와 원자번호 ... 3
   1.2 원자 질량과 몰 ... 8
   1.3 결합과 고체의 형태 ... 9
      1.3.1 분자와 일반적 결합 법칙 ... 9
      1.3.2 공유결합 고체: 다이아몬드 ... 11
      1.3.3 금속결합: 구리 ... 14
      1.3.4 이온결합 고체: 소금 ... 14
      1.3.5 이차적 결합 ... 19
      1.3.6 혼합된 결합 ... 22
   1.4 활동적 분자이론 ... 26
      1.4.1 미세한 운동에너지와 온도 ... 26
      1.4.2 열팽창 ... 32
   1.5 분자 속도와 에너지 분포 ... 38
   1.6 열, 열적 요동과 잡음 ... 42
   1.7 열적으로 활성화되는 과정 ... 47
      1.7.1 아레니우스율 방정식 ... 47
      1.7.2 원자확산과 확산계수 ... 49
   1.8 결정의 상태 ... 52
      1.8.1 결정의 형태 ... 52
      1.8.2 결정방향과 결정면 ... 59
      1.8.3 동소체와 탄소 ... 64
   1.9 결정결함과 결정의 중요성 ... 67
      1.9.1 점결함: 공공과 불순물 ... 67
      1.9.2 선결함: 도상전위와 나사 전위 ... 71
      1.9.3 평면 결함: 결정립계 ... 73
      1.9.4 결정면과 표면특성 ... 76
      1.9.5 정수비, 비정수비 그리고 결함 구조 ... 78
   1.10 단결정 쵸크랄스키(Czochralski) 성장 ... 79
   1.11 유리와 비정질 반도체 ... 81
      1.11.1 유리와 비정질 교체 ... 81
      1.11.2 결정체와 비정질 실리콘 ... 84
   1.12 고용체와 2상(Two-phase)고체 ... 86
      1.12.1 이질동형 고용체: 이질동형 합금 ... 86
      1.12.2 상태도: Cu-Ni와 기타 이질동형 합금들 ... 87
      1.12.3 대정련과 순수 실리콘 결정 ... 92
      1.12.4 이원 공정 상태도와 Pb-Sn 땜납 ... 93
   부가 내용 ... 99
   1.13 브라비스(Bravais) 격자 ... 99
   용어 정리 ... 102
   연습문제 ... 106
Chapter 2 고체에서의 전기전도와 열전도 ... 121
   2.1 고전적 이론: Drude 모델 ... 121
      2.1.1 금속과 전자에 의한 전도 ... 121
   2.2 저항률의 온도 의존성: 이상적인 순수금속 ... 131
   2.3 Matthiessen의 법칙 ... 134
      2.3.1 Matthiessen의 법칙과 저항률의 온도계수(α) ... 134
      2.3.2 고용체와 Nordheim의 법칙 ... 144
   2.4 혼합 법칙과 전기적 스위치 ... 148
      2.4.1 이종 혼합체 ... 148
      2.4.2 2상 합금(Ag-Ni) 저항률과 전기적 접촉 ... 153
   2.5 Hall 효과와 Hall 소자 ... 155
   2.6 열전도(Thermal conduction) ... 159
      2.6.1 열 전도도 ... 159
      2.6.2 열 저항 ... 164
   2.7 비금속의 전기전도 ... 165
      2.7.1 반도체 ... 165
      2.7.2 이온결정과 유리 ... 170
   부가 내용 ... 174
   2.8 표피효과: 도체의 HF 저항 ... 174
   2.9 얇은 금속막 ... 178
      2.9.1 얇은 금속막대에서 전도 ... 178
      2.9.2 얇은 막의 비저항 ... 179
   2.10 마이크로전자공학에서의 연결배선 ... 184
   2.11 일렉트로마이그레이션과 Black의 방정식 ... 188
   용어 정리 ... 190
   연습문제 ... 193
Chapter 3 기초 양자 물리학 ... 207
   3.1 광자(Photon) ... 207
      3.1.1 파동으로서의 빛 ... 207
      3.1.2 광전 효과 (The Photoelectric Effect) ... 210
      3.1.3 Compton 산란 ... 216
      3.1.4 흑체 복사 ... 218
   3.2 파동으로서의 전자 ... 222
      3.2.1 De Broglie 관계식 ... 222
      3.2.2 시간 비의존형 Schr<?import namespace ... m ur
   3.3 무한 포텐셜 우물: 갇혀 있는 전자 ... 229
   3.4 Heisenberg의 불확정성 원리 ... 235
   3.5 터널링 현상: 양자 누설(Quantum Leak) ... 239
   3.6 전위 상자: 세 개의 양자수 ... 247
   3.7 수소 형태의 원자 ... 250
      3.7.1 전자 파동함수 ... 250
      3.7.2 양자화된 전자 에너지 ... 256
      3.7.3 궤도 각 운동량 및 공간의 양자화 ... 261
      3.7.4 전자 스핀 및 고유 각 운동량 S ... 266
      3.7.5 전자의 자기 쌍극자 모멘트 ... 268
      3.7.6 총 각 운동량 J ... 273
   3.8 헬륨 원자 및 주기율표 ... 275
      3.8.1 헬륨 윈자 및 Pauli의 배타원리 ... 275
      3.8.2 Hund의 규칙 ... 278
   3.9 유도 방출 및 레이저 ... 280
      3.9.1 유도 방출 및 광자 증폭 ... 280
      3.9.2 헬륨-네온 레이저 ... 284
      3.9.3 레이저 출력 스펙트럼 ... 287
   부가 내용 ... 289
   3.10 광 파이버 증폭기 ... 289
   용어 정리 ... 291
   연습문제 ... 295
Chapter 4 현대의 고체 이론 ... 313
   4.1 수소분자: 결합(Bonding)의 분자 궤도 이론 ... 313
   4.2 고체의 밴드 이론 ... 319
      4.2.1 에너지 밴드의 형성 ... 319
      4.2.2 밴드 내의 전자의 성질 ... 324
   4.3 반도체 ... 328
   4.4 전자 유효 질량 ... 332
   4.5 에너지 밴드에서의 상태 밀도 ... 334
   4.6 통계: 입자들의 모임 ... 342
      4.6.1 Boltzmann 고전 통계 ... 342
      4.6.2 Fermi-Dirac 통계 ... 343
   4.7 금속의 양자 이론 ... 345
      4.7.1 자유 전자 모델 ... 345
      4.7.2 금속에서의 전도 ... 348
   4.8 Fermi 에너지의 의미 ... 351
      4.8.1 금속-금속 접촉: 접촉 전위 ... 351
      4.8.2 Seebeck 효과와 열전대 ... 353
   4.9 열전자 방출과 진공관 소자 ... 360
      4.9.1 열전자 방출: Richardson-Dushman 방정식 ... 360
      4.9.2 전계 도움 방출: Schottky 효과 ... 364
   4.10 포논(Phonon: 음향양자) ... 370
      4.10.1 조화 진동자와 격자 파동 ... 370
      4.10.2 Debye 열용량 ... 375
      4.10.3 비금속에서의 열전도도 ... 382
      4.10.4 전기 전도도 ... 384
   부가내용 ... 386
   4.11 금속의 밴드 이론: 결정 구조에서의 전자의 회절 ... 386
   4.12 Gr<m:math ? xmlns ... '"htt
   용어 정리 ... 399
   연습문제 ... 401
Chapter 5 반도체 ... 413
   5.1 진성 반도체 ... 414
      5.1.1 실리콘 결정과 에너지 밴드 다이아그램 ... 414
      5.1.2 전자와 정공 ... 416
      5.1.3 반도체 내에서의 전도 ... 418
      5.1.4 전자와 정공의 농도 ... 420
   5.2 불순물 반도체 ... 429
      5.2.1 n형 도핑(doping) ... 429
      5.2.2 p형 도핑(Doping) ... 432
      5.2.3 보상 도핑 (Compensation Doping) ... 434
   5.3 전도도의 온도 의존성 ... 439
      5.3.1 운반자 농도의 온도 의존성 ... 439
      5.3.2 유동 이동도(Drift Mobility): 온도와 불순물 의존성 ... 444
      5.3.3 전도도의 온도 의존성 ... 448
      5.3.4 축퇴 반도체와 비축퇴 반도체 ... 450
   5.4 재결합과 소수 운반자 주입 ... 452
      5.4.1 직접 재결합과 간접 재결합 ... 452
      5.4.2 소수 운반자 수명 ... 454
   5.5 확산과 전도 방정식, 그리고 무작위 운동 ... 461
   5.6 연속 방정식 ... 468
      5.6.1 시간 종속 연속 방정식 ... 468
      5.6.2 정상상태 연속 방정식 ... 470
   5.7 광 흡수(Optical bsorption) ... 474
   5.8 압저항 현상 ... 478
   5.9 Schottky 접합(Schottky Junction) ... 482
      5.9.1 Schottky 다이오드 ... 482
      5.9.2 Schottky 접합 태양전지 ... 487
   5.10 저항성 접촉과 열전 냉각기 ... 490
   부가 내용 ... 495
   5.11 직접 밴드갭 반도체와 간접 밴드갭 반도체 ... 495
   5.12 간접 재결합 ... 505
   5.13 비정질 반도체 ... 506
   용어 정리 ... 509
   연습문제 ... 513
Chapter 6 반도체 소자 ... 529
   6.1 이상적인 pn 접합 ... 529
      6.1.1 인가된 전압이 없을 경우: 개방 회로 ... 529
      6.1.2 순방향 바이어스: 확산 전류 ... 536
      6.1.3 순방향 바이어스: 재결합과 총 전류 ... 542
      6.1.4 역방향 바이어스 ... 544
   6.2 pn 접합 밴드 다이어그램 ... 549
      6.2.1 개방 회로 ... 549
      6.2.2 순방향 바이어스와 역방향 바이어스 ... 551
   6.3 pn 접합의 공핍층 정전용량 ... 554
   6.4 확산(저장) 정전용량과 동적 저항 ... 556
   6.5 역방향 항복: 사태 항복과 Zener 항복 ... 559
      6.5.1 사태 항복 ... 559
      6.5.2 Zener 항복 ... 561
   6.6 바이폴라 트랜지스터 (BJT) ... 563
      6.6.1 공통 베이스 (CB) 직류 특성 ... 563
      6.6.2 공통 베이스 증폭기 ... 572
      6.6.3 공통 이미터(CE) 직류 특성 ... 575
      6.6.4 저주파 소신호 모델 ... 576
   6.7 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET) ... 581
      6.7.1 일반적인 원리 ... 581
      6.7.2 JFET 증폭기 ... 587
   6.8 금속-산화막-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) ... 592
      6.8.1 전계 효과와 반전 ... 592
      6.8.2 증가형 MOSFET ... 594
      6.8.3 문턱 전압 ... 599
      6.8.4 이온 주입된 MOS 트랜지스터와 다결정 실리콘 게이트 ... 601
   6.9 광 방출 다이오드(LED) ... 604
      6.9.1 LED의 원리 ... 604
      6.9.2 이질접합 고강도 LED ... 607
      6.9.3 LED 특성 ... 609
   6.10 태양 전지 ... 612
      6.10.1 광기전력 소자의 원리 ... 612
      6.10.2 직렬 저항과 단락 저항 ... 621
      6.10.3 태양 전지의 물질, 소자 및 효율 ... 623
   부가 내용 ... 625
   6.11 pin 다이오드, 광 다이오드 및 태양 전지 ... 625
   6.12 반도체 광 증폭기 및 레이저 ... 628
   용어 정리 ... 631
   연습문제 ... 635
Chapter 7 유전체와 절연체 ... 651
   7.1 분극 현상과 비유전율 ... 652
      7.1.1 비유전율: 정의 ... 652
      7.1.2 쌍극자 모멘트와 전자 분극 ... 653
      7.1.3 분극 벡터 P ... 657
      7.1.4 국부장 (local field)과 클로시우스-모소티(clausius-mossotti)방정식 ... 661
   7.2 전자 분극: 공유 고체들 ... 663
   7.3 분극 메커니즘 ... 665
      7.3.1 이온 분극 ... 665
      7.3.2 배향(쌍극자) 분극 ... 666
      7.3.3 계면 분극 ... 669
      7.3.4 총 분극 ... 670
   7.4 주파수 의존: 유전상수와 유전 손실 ... 672
      7.4.1 유전 손실 ... 672
      7.4.2 Debye 방정식, Cole-Cole plot, 등가 직류 회로 ... 680
   7.5 가우스 법칙과 경계 조건 ... 683
   7.6 유전 강도와 절연 파괴 ... 689
      7.6.1 유전강도: 정의 ... 689
      7.6.2 절연 파괴와 부분 방전: 가스 ... 690
      7.6.3 절연 파괴: 액체 ... 691
      7.6.4 절연 파괴: 고체 ... 692
   7.7 커패시터 유전 물질 ... 699
      7.7.1 전형적인 커패시터 구조 ... 699
      7.7.2 유전체: 비교 ... 702
   7.8 압전성, 강유전성, 초전성 현상학 ... 706
      7.8.1 압전성 ... 706
      7.8.2 압전성; 석영 발진기와 필터 ... 711
      7.8.3 강유전성과 초전도성 결정 ... 715
   부가 내용 ... 721
   7.9 전기적 변위와 탈분극(depolarization) 전계 ... 721
   7.10 국부장과 로렌츠 방정식 ... 726
   7.11 쌍극자 분극 ... 728
   7.12 이온 분극과 유전체 공진 ... 730
   7.13 유전체 혼합물과 이종 매체 ... 735
   용어 정리 ... 737
   연습문제 ... 740
Chapter 8 자기특성과 초전도 ... 757
   8.1 물질의 자화 ... 757
      8.1.1 자기 쌍극자 모멘트 ... 757
      8.1.2 원자 자기 모멘트 ... 758
      8.1.3 자화 벡터 M ... 760
      8.1.4 자화 자계 또는 자계강도, H ... 762
      8.1.5 투자율과 자화율 ... 764
   8.2 자기 물질 분류 ... 768
      8.2.1 반자성체 ... 769
      8.2.2 상자성체 ... 770
      8.2.3 강자성체 ... 771
      8.2.4 반강자성체 ... 771
      8.2.5 페리자성체 ... 772
   8.3 강자성의 기원과 교환 작용 ... 772
   8.4 포화 자화와 Curie 온도 ... 775
   8.5 자구 : 강자성 물질 ... 776
      8.5.1 자구 ... 776
      8.5.2 자기 결정의 이방성 ... 779
      8.5.3 자구 장벽 ... 780
      8.5.4 자왜 현상 ... 783
      8.5.5 자구장벽 운동 ... 784
      8.5.6 다결정성 물질과 M에 대한 H의 작용 ... 785
      8.5.7 반자화(Demagetization) ... 788
   8.6 연질 자기재료와 경질 자기재료 ... 790
      8.6.1 정의 ... 790
      8.6.2 초기와 최대 투자율 (Permeability) ... 791
   8.7 연질 자기 물질 : 예와 사용 ... 792
   8.8 강자성체 : 실례와 사용 ... 795
   8.9 초전도체 ... 800
      8.9.1 무저항과 Meissner 효과 ... 800
      8.9.2 제 1형 및 제 2형 초전도체 ... 804
      8.9.3 임계 전류 밀도 ... 807
   8.10 초전도체의 기원 ... 810
   부가 내용 ... 811
   8.11 에너지 대역도와 자기력 ... 811
      8.11.1 파울리 스핀 상자기력 ... 811
      8 11.2 강자기의 에너지대 모델 ... 813
   8.12 이방성과 거대 자기저항 ... 815
   8.13 자기 기록 물질 ... 820
   8.14 조셉슨효과 ... 826
   8.15 자속 양자화 ... 828
   용어 정리 ... 829
   연습문제 ... 833
Chapter 9 재료의 광학적 특성 ... 847
   9.1 선형매질에서의 광파 ... 847
   9.2 굴절률 ... 850
   9.3 분산: 굴절률-파장거동 ... 852
   9.4 군속도와 군굴절률 ... 858
   9.5 자기장 : 복사조도(irradiance)와 포인팅벡터 ... 861
   9.6 스넬의 벌칙과 내부전반사(TIR) ... 863
   9.7 프레넬 방정식 ... 866
      9.7.1 진폭반사와 투과계수 ... 866
      9.7.2 강도, 반사율, 그리고 투과율 ... 873
   9.8 복소 굴절률과 빛의 흡수 ... 878
   9.9 격자 흡수 ... 885
   9.10 BAND-TO-BAND 흡수 ... 887
   9.11 재료내의 빛의 산란 ... 890
   9.12 광섬유에서의 감쇠(Attenuation) ... 892
   9.13 발광, 인광 그리괴 백색 LED ... 894
   9.14 편광 ... 899
   9.15 광학적 이방성 ... 902
      9.15.1 단일축성 결정체들과 프레넬의 광학 타원체 ... 903
      9.15.2 방해석의 복굴절 ... 906
      9.15.3 2색성(dichroism) ... 907
   9.16 복굴절 지연판(Birefringnet Retarding Plates) ... 907
   9.17 광활성과 원형 복굴절 ... 909
   부가 내용 ... 912
   9.18 전기광학 효과(Electro-Optic Effects) ... 912
   용어 정리 ... 915
   연습문제 ... 918
Appendix
   부록 A Bragg 회절 법칙과 X-ray 회절 ... 924
   부록 B 유속(Flux), 발광속(Luminous Flux), 그리고 방사의 밝기(the Brightness of Radiation) ... 930
   부록 C 주요 기호와 약어 ... 932
   부록 D 원소들의 주요 특성 ... 938
   부록 E 주요 물리상수들과 유용한 자료 ... 941
Index ... 943
서문 ... ⅲ
역자서문 ... ⅷ
Chapter 1 기초적 재료공학 개념 ... 3
   1.1 원자구조와 원자번호 ... 3
   1.2 원자 질량과 몰 ... 8
   1.3 결합과 고체의 형태 ... 9
      1.3.1 분자와 일반적 결합 법칙 ... 9
      1.3.2 공유결합 고체: 다이아몬드 ... 11
      1.3.3 금속결합: 구리 ... 14
      1.3.4 이온결합 고체: 소금 ... 14
      1.3.5 이차적 결합 ... 19
      1.3.6 혼합된 결합 ... 22
   1.4 활동적 분자이론 ... 26
      1.4.1 미세한 운동에너지와 온도 ... 26
      1.4.2 열팽창 ... 32
   1.5 분자 속도와 에너지 분포 ... 38
   1.6 열, 열적 요동과 잡음 ... 42
   1.7 열적으로 활성화되는 과정 ... 47
      1.7.1 아레니우스율 방정식 ... 47
      1.7.2 원자확산과 확산계수 ... 49
   1.8 결정의 상태 ... 52
      1.8.1 결정의 형태 ... 52
      1.8.2 결정방향과 결정면 ... 59
      1.8.3 동소체와 탄소 ... 64
   1.9 결정결함과 결정의 중요성 ... 67
      1.9.1 점결함: 공공과 불순물 ... 67
      1.9.2 선결함: 도상전위와 나사 전위 ... 71
      1.9.3 평면 결함: 결정립계 ... 73
      1.9.4 결정면과 표면특성 ... 76
      1.9.5 정수비, 비정수비 그리고 결함 구조 ... 78
   1.10 단결정 쵸크랄스키(Czochralski) 성장 ... 79
   1.11 유리와 비정질 반도체 ... 81
      1.11.1 유리와 비정질 교체 ... 81
      1.11.2 결정체와 비정질 실리콘 ... 84
   1.12 고용체와 2상(Two-phase)고체 ... 86
      1.12.1 이질동형 고용체: 이질동형 합금 ... 86
      1.12.2 상태도: Cu-Ni와 기타 이질동형 합금들 ... 87
      1.12.3 대정련과 순수 실리콘 결정 ... 92
      1.12.4 이원 공정 상태도와 Pb-Sn 땜납 ... 93
   부가 내용 ... 99
   1.13 브라비스(Bravais) 격자 ... 99
   용어 정리 ... 102
   연습문제 ... 106
Chapter 2 고체에서의 전기전도와 열전도 ... 121
   2.1 고전적 이론: Drude 모델 ... 121
      2.1.1 금속과 전자에 의한 전도 ... 121
   2.2 저항률의 온도 의존성: 이상적인 순수금속 ... 131
   2.3 Matthiessen의 법칙 ... 134
      2.3.1 Matthiessen의 법칙과 저항률의 온도계수(α) ... 134
      2.3.2 고용체와 Nordheim의 법칙 ... 144
   2.4 혼합 법칙과 전기적 스위치 ... 148
      2.4.1 이종 혼합체 ... 148
      2.4.2 2상 합금(Ag-Ni) 저항률과 전기적 접촉 ... 153
   2.5 Hall 효과와 Hall 소자 ... 155
   2.6 열전도(Thermal conduction) ... 159
      2.6.1 열 전도도 ... 159
      2.6.2 열 저항 ... 164
   2.7 비금속의 전기전도 ... 165
      2.7.1 반도체 ... 165
      2.7.2 이온결정과 유리 ... 170
   부가 내용 ... 174
   2.8 표피효과: 도체의 HF 저항 ... 174
   2.9 얇은 금속막 ... 178
      2.9.1 얇은 금속막대에서 전도 ... 178
      2.9.2 얇은 막의 비저항 ... 179
   2.10 마이크로전자공학에서의 연결배선 ... 184
   2.11 일렉트로마이그레이션과 Black의 방정식 ... 188
   용어 정리 ... 190
   연습문제 ... 193
Chapter 3 기초 양자 물리학 ... 207
   3.1 광자(Photon) ... 207
      3.1.1 파동으로서의 빛 ... 207
      3.1.2 광전 효과 (The Photoelectric Effect) ... 210
      3.1.3 Compton 산란 ... 216
      3.1.4 흑체 복사 ... 218
   3.2 파동으로서의 전자 ... 222
      3.2.1 De Broglie 관계식 ... 222
      3.2.2 시간 비의존형 Schr<?import namespace ... m ur
   3.3 무한 포텐셜 우물: 갇혀 있는 전자 ... 229
   3.4 Heisenberg의 불확정성 원리 ... 235
   3.5 터널링 현상: 양자 누설(Quantum Leak) ... 239
   3.6 전위 상자: 세 개의 양자수 ... 247
   3.7 수소 형태의 원자 ... 250
      3.7.1 전자 파동함수 ... 250
      3.7.2 양자화된 전자 에너지 ... 256
      3.7.3 궤도 각 운동량 및 공간의 양자화 ... 261
      3.7.4 전자 스핀 및 고유 각 운동량 S ... 266
      3.7.5 전자의 자기 쌍극자 모멘트 ... 268
      3.7.6 총 각 운동량 J ... 273
   3.8 헬륨 원자 및 주기율표 ... 275
      3.8.1 헬륨 윈자 및 Pauli의 배타원리 ... 275
      3.8.2 Hund의 규칙 ... 278
   3.9 유도 방출 및 레이저 ... 280
      3.9.1 유도 방출 및 광자 증폭 ... 280
      3.9.2 헬륨-네온 레이저 ... 284
      3.9.3 레이저 출력 스펙트럼 ... 287
   부가 내용 ... 289
   3.10 광 파이버 증폭기 ... 289
   용어 정리 ... 291
   연습문제 ... 295
Chapter 4 현대의 고체 이론 ... 313
   4.1 수소분자: 결합(Bonding)의 분자 궤도 이론 ... 313
   4.2 고체의 밴드 이론 ... 319
      4.2.1 에너지 밴드의 형성 ... 319
      4.2.2 밴드 내의 전자의 성질 ... 324
   4.3 반도체 ... 328
   4.4 전자 유효 질량 ... 332
   4.5 에너지 밴드에서의 상태 밀도 ... 334
   4.6 통계: 입자들의 모임 ... 342
      4.6.1 Boltzmann 고전 통계 ... 342
      4.6.2 Fermi-Dirac 통계 ... 343
   4.7 금속의 양자 이론 ... 345
      4.7.1 자유 전자 모델 ... 345
      4.7.2 금속에서의 전도 ... 348
   4.8 Fermi 에너지의 의미 ... 351
      4.8.1 금속-금속 접촉: 접촉 전위 ... 351
      4.8.2 Seebeck 효과와 열전대 ... 353
   4.9 열전자 방출과 진공관 소자 ... 360
      4.9.1 열전자 방출: Richardson-Dushman 방정식 ... 360
      4.9.2 전계 도움 방출: Schottky 효과 ... 364
   4.10 포논(Phonon: 음향양자) ... 370
      4.10.1 조화 진동자와 격자 파동 ... 370
      4.10.2 Debye 열용량 ... 375
      4.10.3 비금속에서의 열전도도 ... 382
      4.10.4 전기 전도도 ... 384
   부가내용 ... 386
   4.11 금속의 밴드 이론: 결정 구조에서의 전자의 회절 ... 386
   4.12 Gr<m:math ? xmlns ... '"htt
   용어 정리 ... 399
   연습문제 ... 401
Chapter 5 반도체 ... 413
   5.1 진성 반도체 ... 414
      5.1.1 실리콘 결정과 에너지 밴드 다이아그램 ... 414
      5.1.2 전자와 정공 ... 416
      5.1.3 반도체 내에서의 전도 ... 418
      5.1.4 전자와 정공의 농도 ... 420
   5.2 불순물 반도체 ... 429
      5.2.1 n형 도핑(doping) ... 429
      5.2.2 p형 도핑(Doping) ... 432
      5.2.3 보상 도핑 (Compensation Doping) ... 434
   5.3 전도도의 온도 의존성 ... 439
      5.3.1 운반자 농도의 온도 의존성 ... 439
      5.3.2 유동 이동도(Drift Mobility): 온도와 불순물 의존성 ... 444
      5.3.3 전도도의 온도 의존성 ... 448
      5.3.4 축퇴 반도체와 비축퇴 반도체 ... 450
   5.4 재결합과 소수 운반자 주입 ... 452
      5.4.1 직접 재결합과 간접 재결합 ... 452
      5.4.2 소수 운반자 수명 ... 454
   5.5 확산과 전도 방정식, 그리고 무작위 운동 ... 461
   5.6 연속 방정식 ... 468
      5.6.1 시간 종속 연속 방정식 ... 468
      5.6.2 정상상태 연속 방정식 ... 470
   5.7 광 흡수(Optical bsorption) ... 474
   5.8 압저항 현상 ... 478
   5.9 Schottky 접합(Schottky Junction) ... 482
      5.9.1 Schottky 다이오드 ... 482
      5.9.2 Schottky 접합 태양전지 ... 487
   5.10 저항성 접촉과 열전 냉각기 ... 490
   부가 내용 ... 495
   5.11 직접 밴드갭 반도체와 간접 밴드갭 반도체 ... 495
   5.12 간접 재결합 ... 505
   5.13 비정질 반도체 ... 506
   용어 정리 ... 509
   연습문제 ... 513
Chapter 6 반도체 소자 ... 529
   6.1 이상적인 pn 접합 ... 529
      6.1.1 인가된 전압이 없을 경우: 개방 회로 ... 529
      6.1.2 순방향 바이어스: 확산 전류 ... 536
      6.1.3 순방향 바이어스: 재결합과 총 전류 ... 542
      6.1.4 역방향 바이어스 ... 544
   6.2 pn 접합 밴드 다이어그램 ... 549
      6.2.1 개방 회로 ... 549
      6.2.2 순방향 바이어스와 역방향 바이어스 ... 551
   6.3 pn 접합의 공핍층 정전용량 ... 554
   6.4 확산(저장) 정전용량과 동적 저항 ... 556
   6.5 역방향 항복: 사태 항복과 Zener 항복 ... 559
      6.5.1 사태 항복 ... 559
      6.5.2 Zener 항복 ... 561
   6.6 바이폴라 트랜지스터 (BJT) ... 563
      6.6.1 공통 베이스 (CB) 직류 특성 ... 563
      6.6.2 공통 베이스 증폭기 ... 572
      6.6.3 공통 이미터(CE) 직류 특성 ... 575
      6.6.4 저주파 소신호 모델 ... 576
   6.7 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET) ... 581
      6.7.1 일반적인 원리 ... 581
      6.7.2 JFET 증폭기 ... 587
   6.8 금속-산화막-반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) ... 592
      6.8.1 전계 효과와 반전 ... 592
      6.8.2 증가형 MOSFET ... 594
      6.8.3 문턱 전압 ... 599
      6.8.4 이온 주입된 MOS 트랜지스터와 다결정 실리콘 게이트 ... 601
   6.9 광 방출 다이오드(LED) ... 604
      6.9.1 LED의 원리 ... 604
      6.9.2 이질접합 고강도 LED ... 607
      6.9.3 LED 특성 ... 609
   6.10 태양 전지 ... 612
      6.10.1 광기전력 소자의 원리 ... 612
      6.10.2 직렬 저항과 단락 저항 ... 621
      6.10.3 태양 전지의 물질, 소자 및 효율 ... 623
   부가 내용 ... 625
   6.11 pin 다이오드, 광 다이오드 및 태양 전지 ... 625
   6.12 반도체 광 증폭기 및 레이저 ... 628
   용어 정리 ... 631
   연습문제 ... 635
Chapter 7 유전체와 절연체 ... 651
   7.1 분극 현상과 비유전율 ... 652
      7.1.1 비유전율: 정의 ... 652
      7.1.2 쌍극자 모멘트와 전자 분극 ... 653
      7.1.3 분극 벡터 P ... 657
      7.1.4 국부장 (local field)과 클로시우스-모소티(clausius-mossotti)방정식 ... 661
   7.2 전자 분극: 공유 고체들 ... 663
   7.3 분극 메커니즘 ... 665
      7.3.1 이온 분극 ... 665
      7.3.2 배향(쌍극자) 분극 ... 666
      7.3.3 계면 분극 ... 669
      7.3.4 총 분극 ... 670
   7.4 주파수 의존: 유전상수와 유전 손실 ... 672
      7.4.1 유전 손실 ... 672
      7.4.2 Debye 방정식, Cole-Cole plot, 등가 직류 회로 ... 680
   7.5 가우스 법칙과 경계 조건 ... 683
   7.6 유전 강도와 절연 파괴 ... 689
      7.6.1 유전강도: 정의 ... 689
      7.6.2 절연 파괴와 부분 방전: 가스 ... 690
      7.6.3 절연 파괴: 액체 ... 691
      7.6.4 절연 파괴: 고체 ... 692
   7.7 커패시터 유전 물질 ... 699
      7.7.1 전형적인 커패시터 구조 ... 699
      7.7.2 유전체: 비교 ... 702
   7.8 압전성, 강유전성, 초전성 현상학 ... 706
      7.8.1 압전성 ... 706
      7.8.2 압전성; 석영 발진기와 필터 ... 711
      7.8.3 강유전성과 초전도성 결정 ... 715
   부가 내용 ... 721
   7.9 전기적 변위와 탈분극(depolarization) 전계 ... 721
   7.10 국부장과 로렌츠 방정식 ... 726
   7.11 쌍극자 분극 ... 728
   7.12 이온 분극과 유전체 공진 ... 730
   7.13 유전체 혼합물과 이종 매체 ... 735
   용어 정리 ... 737
   연습문제 ... 740
Chapter 8 자기특성과 초전도 ... 757
   8.1 물질의 자화 ... 757
      8.1.1 자기 쌍극자 모멘트 ... 757
      8.1.2 원자 자기 모멘트 ... 758
      8.1.3 자화 벡터 M ... 760
      8.1.4 자화 자계 또는 자계강도, H ... 762
      8.1.5 투자율과 자화율 ... 764
   8.2 자기 물질 분류 ... 768
      8.2.1 반자성체 ... 769
      8.2.2 상자성체 ... 770
      8.2.3 강자성체 ... 771
      8.2.4 반강자성체 ... 771
      8.2.5 페리자성체 ... 772
   8.3 강자성의 기원과 교환 작용 ... 772
   8.4 포화 자화와 Curie 온도 ... 775
   8.5 자구 : 강자성 물질 ... 776
      8.5.1 자구 ... 776
      8.5.2 자기 결정의 이방성 ... 779
      8.5.3 자구 장벽 ... 780
      8.5.4 자왜 현상 ... 783
      8.5.5 자구장벽 운동 ... 784
      8.5.6 다결정성 물질과 M에 대한 H의 작용 ... 785
      8.5.7 반자화(Demagetization) ... 788
   8.6 연질 자기재료와 경질 자기재료 ... 790
      8.6.1 정의 ... 790
      8.6.2 초기와 최대 투자율 (Permeability) ... 791
   8.7 연질 자기 물질 : 예와 사용 ... 792
   8.8 강자성체 : 실례와 사용 ... 795
   8.9 초전도체 ... 800
      8.9.1 무저항과 Meissner 효과 ... 800
      8.9.2 제 1형 및 제 2형 초전도체 ... 804
      8.9.3 임계 전류 밀도 ... 807
   8.10 초전도체의 기원 ... 810
   부가 내용 ... 811
   8.11 에너지 대역도와 자기력 ... 811
      8.11.1 파울리 스핀 상자기력 ... 811
      8 11.2 강자기의 에너지대 모델 ... 813
   8.12 이방성과 거대 자기저항 ... 815
   8.13 자기 기록 물질 ... 820
   8.14 조셉슨효과 ... 826
   8.15 자속 양자화 ... 828
   용어 정리 ... 829
   연습문제 ... 833
Chapter 9 재료의 광학적 특성 ... 847
   9.1 선형매질에서의 광파 ... 847
   9.2 굴절률 ... 850
   9.3 분산: 굴절률-파장거동 ... 852
   9.4 군속도와 군굴절률 ... 858
   9.5 자기장 : 복사조도(irradiance)와 포인팅벡터 ... 861
   9.6 스넬의 벌칙과 내부전반사(TIR) ... 863
   9.7 프레넬 방정식 ... 866
      9.7.1 진폭반사와 투과계수 ... 866
      9.7.2 강도, 반사율, 그리고 투과율 ... 873
   9.8 복소 굴절률과 빛의 흡수 ... 878
   9.9 격자 흡수 ... 885
   9.10 BAND-TO-BAND 흡수 ... 887
   9.11 재료내의 빛의 산란 ... 890
   9.12 광섬유에서의 감쇠(Attenuation) ... 892
   9.13 발광, 인광 그리괴 백색 LED ... 894
   9.14 편광 ... 899
   9.15 광학적 이방성 ... 902
      9.15.1 단일축성 결정체들과 프레넬의 광학 타원체 ... 903
      9.15.2 방해석의 복굴절 ... 906
      9.15.3 2색성(dichroism) ... 907
   9.16 복굴절 지연판(Birefringnet Retarding Plates) ... 907
   9.17 광활성과 원형 복굴절 ... 909
   부가 내용 ... 912
   9.18 전기광학 효과(Electro-Optic Effects) ... 912
   용어 정리 ... 915
   연습문제 ... 918
Appendix
   부록 A Bragg 회절 법칙과 X-ray 회절 ... 924
   부록 B 유속(Flux), 발광속(Luminous Flux), 그리고 방사의 밝기(the Brightness of Radiation) ... 930
   부록 C 주요 기호와 약어 ... 932
   부록 D 원소들의 주요 특성 ... 938
   부록 E 주요 물리상수들과 유용한 자료 ... 941
Index ... 943

더보기 닫기