목차
第1章 固體物性의 基礎
1. 波動方程式과 量子力學의 槪要 ... 3
1.1 Bohr의 古典量子論과 水素原子 모델 ... 3
1.2 光 및 物質의 粒子性과 波動性 ... 5
1.3 Schr$$\ddot o$$dinger 波動方程式 ... 6
1.4 水素模樣 原子의 波動方程式과 固有狀態 ... 11
1.5 攝動論(perturbation theory) ... 15
2. 統計力學의 槪要 ... 19
3. 原子力間과 固體의 形成 ... 24
演習問題 ... 30
第2章 固體의 原子論
4. 結晶構造 ... 35
4.1 結晶과 對稱性 ... 35
4.2 逆格子 ... 40
5. 格子에 의한 波動의 回折 ... 42
5.1 Bragg의 法則과 Laue回折條件 ... 43
5.2 X線回折의 實驗方法 ... 46
6. 格子缺陷 ... 47
6.1 格子缺陷의 種類 ... 47
6.2 原子의 擴散 ... 50
7. 格子振動과 phonon ... 53
7.1 連續體中의 音波의 傳播 ... 53
7.2 1次元 單原子格子의 振動 ... 54
7.3 1次元 2原子格子의 振動 ... 55
8. 格子比熱과 熱傳導 ... 59
8.1 格子比熱 ... 59
8.2 格子比熱의 Einstein 模型 ... 60
8.3 熱傳導 ... 62
演習問題 ... 65
第3章 固體의 電子論
9. 自由電子論 ... 69
9.1 1次元의 自由電子 ... 69
9.2 3次元의 自由電子 ... 72
9.3 電氣傳導 ... 75
9.4 電子比熱과 熱傳導率 ... 78
10. 周期 Potential과 Bloch定理 ... 79
10.1 Bloch 定理 ... 80
10.2 Kronig Penney ... 82
11. Energy 帶 model ... 86
11.1 거의 自由로운 電子의 近似 ... 86
11.2 强하게 束縛되어진 電子의 近似 ... 92
12. Brillouin帶域(Brillouin zone) ... 98
13. 周期場內 電子와 有效質量 ... 101
14. Energy 狀態密度 ... 104
15. 固體의 電氣傳導와 正孔 ... 107
15.1 電氣傳導와 正孔 ... 107
15.2 導體, 絶緣體, 그리고 眞性半導體 ... 109
15.3 Donor 와 Acceptor ... 110
연습문제 ... 113
第4章 半導體의 電氣物性
16. 熱平衡 電子分布 ... 117
16.1 眞性半導體 ... 118
16.2 不純物半導體 ... 121
17. Carrier散亂機構와 Hall效果 ... 125
17.1 音響 phonon에 의한 散亂 ... 126
17.2 광학 Phonon에 의한 散亂 ... 130
17.3 Ion화 不純物에 依한 散亂 ... 130
17.4 Hall效果 ... 134
18. Boltzmann輸送方程式과 電氣傳導 ... 136
19. 磁氣抵抗效果 ... 142
20. 半導體의 Enegy 帶 構造 ... 143
21. 少數Carrier의 注入과 再結合 ... 148
21.1 소수carrier의 주입과 擬Fermi 準位 ... 148
21.2 過剩少數carrier의 連續式과 擴散 ... 149
21.3 再結合과 Shockley-Read 模型 ... 153
22. 高電界現象 ... 159
22.1 Photoelectron ... 159
22.2 衝突電離와 電子沙汰 ... 162
22.3 Zener 效果 ... 167
22.4 固體 Plasma ... 168
23. 强磁場中의 物性 ... 169
24. 空間電荷 制限轉流 ... 170
演習問題 ... 175
第5章 半導體의 光物性
25. 半導體와 電磁波의 相互作用 ... 185
26. 半導體와 光吸收 ... 187
26.1 半導體에 의한 光吸收의 分類 ... 187
26.2 自由캐리어 吸收 ... 188
26.3 帶間遷移에 있어서 選擇法則 ... 190
26.4 直接遷移吸收 ... 192
26.6 勵起子 吸收 ... 198
27. 光學的帶端과 電子帶 構造 ... 200
28. 光傳導效果 ... 203
29. 光起電力 效果 ... 205
29.1 Dember 效果 ... 205
29.2 PEM(Photo-Electro-Magnetic) 效果 ... 206
29.3 界面電場에 의한 光起電力效果 ... 208
30. 半導體에서의 發光 ... 209
30.1 輻射再結合과 非輻射再結合 ... 209
30.2 輻射再結合과 光吸收의 關係 ... 211
30.3 Photoluminescence ... 213
30.4 Isoelectronic trap ... 214
31. 非線形光學 現象 ... 216
31.1 Pockel 效果와 Kerr 效果 ... 217
31.2 2倍 高周波 發生 ... 220
32. 高電界下의 光物性 ... 222
32.1 帶間遷移와 Franz Keldysh 效果 ... 222
32.2 Electro-optical 效果 ... 224
32.3 Moseley John Spectroscopy ... 226
演習問題 ... 229
第6章 半導體의 Phonon物性
33. 熱傳導率 ... 235
34. 熱電效果 ... 237
34.1 Seebeck效果 ... 237
34.2 Peltier效果 ... 240
35. 音響電氣效果와 超音波增幅 ... 242
36. 半導體의 壓力效果 ... 247
36.1 壓電效果 ... 247
36.2 에너지대 壓力效果와 piezo抵抗效果 ... 251
演習問題 ... 253
第7章 半導體의 界面物性
37. 半導體表面의 特質 ... 261
38. 半導體의 表面(淸淨表面과 實際의 表面) ... 261
39. p-n 接合 ... 265
39.1 p-n 接合의 Energy band 圖 ... 265
39.2 p-n 接合의 遷移領域과 堰層容量 ... 268
39.3 p-n 接合의 擴散電流 ... 277
39.4 p-n 接合의 過剩電流 ... 277
39.5 p-n 接合의 高電界 現象 ... 281
40. Heterojunction ... 288
40.1 Hetero 接合 ... 288
40.2 Hetero接合의 堰層 ... 291
40.3 Hetero 接合堰層의 特徵 ... 294
41. 金屬 - 半導體界面 ... 295
41.1 金屬表面과 Schottky效果 ... 295
41.2 Schottky 障壁 ... 299
41.3 Schottky障壁의 整流特性 ... 302
41.4 半導體와 ohm性 接觸 ... 304
42. 半導體 - 誘電體 界面 ... 305
43. 結晶粒界 ... 310
演習問題 ... 313
第8章 半導體 素子와 物性
44. SBD(쇼트키 장벽 다이오드) ... 319
45. 제너 다이오드와 에사키 다이오드 ... 322
46. 바이폴러 트랜지스터(bipolar transistor) ... 327
46.1 트랜지스터 作用 ... 327
46.2 접합 트랜지스터(juction transistor)의 원리와 정특성 ... 328
46.3 動作特性과 $$α^*$$, β, γ ... 332
46.4 α 遮斷周波數와 性能指數 ... 334
46.5 드리프트 트랜지스터 ... 338
47. 사이리스터 ... 340
47.1 사이리스터와 그 種類 ... 340
47.2 SCR의 動作原理와 電壓 - 電流 特性 ... 341
48. 유티플러 트랜지스터 ... 345
48.1 電氣場 效果 트랜지스터의 原理 ... 345
48.2 接合 게이트形 電氣場 效果 트랜지스터 ... 345
48.3 絶緣 게이트形 電氣場 效果 트랜지스터 ... 348
49. 電荷傳送素子 ... 353
49.1 CCD ... 354
49.2 BBD ... 359
50. MOS 記憶素子 ... 359
50.1 半導體 不揮發性 메모리 ... 359
50.2 MNOS 記憶素子 ... 361
51. 走行時間素子(transit time devices) ... 364
52. Transferred Electron 素子6) ... 369
52.1 계곡간 轉移와 負性 微分 移動度 ... 369
52.2 高電氣場 領域과 電流 振動 ... 371
52.3 마이크로파 發振素子 ... 373
52.4 機能論理素子 ... 375
演習問題 ... 380
第9章 光電素子와 特性
54. 광검출기(photo-detectors) ... 385
54.1 광전도소자 ... 385
54.2 포토다이오드 ... 389
54.3 고속 포토다이오드 ... 393
54.4 太陽電池 ... 395
55. 반도체발광소자 ... 400
55.1 주입형 Electroluminescence ... 400
55.2 발광 다이오드 LED ... 404
55.3 반도체 레이저 ... 408
55.4 眞性 구미네슨스 및 그 素子 ... 416
56. Brillouin散亂과 光偏向 素子 ... 419
第10章 Amorphous半導體의 特性
57. 아마퍼스 半導體의 特質 ... 425
58. 반도체로서의 기본적 성질 ... 427
59. 아마퍼스 半導體의 狀態密度 ... 429
60. 아마퍼스 반도체의 전기적 성질 ... 431
60.1 이동도 갭과 띠전도 이동도 ... 431
60.2 國在準位를 통한 캐리어 輸送 ... 433
60.3 고전기장 현상 ... 437
61. 아마퍼스 반도체의 광학적 성질 ... 441
62. 가역적 상전이 ... 444
63. 내부 축적 에너지와 그 특성 변화 ... 446
問題解答 및 Hint ... 451
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