문운당

21세기는 하이테크(high technology) 시대라고들 한다. 실생활에서 감지할 수 있는 하이테크놀로지이란 그 기반에는 전자소자의 눈부신 발전을 토대로 하고 있으며 이러한 전자소자의 발전은 1948년 트랜지스터의 발명으로부터 시작되었다. 다시 말하면 오늘날 하이테크놀로지의 눈부신 발전은 집적회로를 비롯한 고기능 전자소자의 발전이 있었기 때문이며 더불어 실리콘과같은 고순도단결정 성장기술과 초미세 가공기술이 뒷받침되었기 때문이라 해도 과언이 아닐 것이다. 따라서 물리전자의 학습은 하이테크놀로지 분야에서 활약하는 사람들에게 필수사항이라 할 수 있다.

 

이 책은 전자공학도는 물론 이공계분야에서 전자공학의 핵심이 되는 전자물성을 본격적으로 공부하는 사람에게 호평 받는 교과서가 되도록 구성하려고 노력하였다. 물질 안에서 전자의 상태는 Shrὃdinger 방정식에 지배된다. 따라서 전자물성을 이해하기 위해서는 Shrὃdinger 방정식을 기본적으로 이해해야만 한다. 그래서 양자역학의 관점에서 전자를 취급하는 것이 고전물리 관점에서 전자를 취급하는 것과는 다르다는 것을 강조한다. 이 책에서는 반도체와 반도체소자를 중심으로 기술하였다. 그리고 기타물성에 대해서는 일반적인 입장에서 결정의 성질, 광학적인 성질, 유전체적인 성질 그리고 자기적인 성질 등에 대하여 각각 장을 구성하였다.

CHAPTER 1 양자역학의 기초

1.1 개요

1.2 물질의 입자성과 파동성

1.3 Schrödinger 방정식의 도출

1.4 수소원자의 전자상태

1.5 Pauli의 배타율과 원소의 전자배열

1.6 조화진동자

1.7 퍼텐셜 우물

1.8 기타 퍼텐셜 장벽

■ 연습문제

 

CHAPTER 2 고체의 결정구조

2.1 고체의 형태

2.2 고체의 결합력

2.3 이상적인 결정구조

2.4 결정의 불완전성

2.5 반도체 결정성장

■ 연습문제

 

CHAPTER 3 고체의 에너지 밴드이론

3.1 금속의 자유전자 모델

3.2 Bloch의 정리

3.3 에너지 밴드이론

3.4 위상 속도와 군속도

3.5 결정 안에서 전자의 운동

3.6 결정에서의 전류 밀도

3.7 금속, 반도체, 절연체의 구분

3.8 불순물 원자에 의한 준위

■ 연습문제

 

CHAPTER 4 고체의 캐리어 농도

4.1 전자의 에너지 분포

4.2 Maxwell-Boltzmann 분포법칙

4.3 Fermi-Dirac의 분포함수

4.4 Fermi 준위

4.5 진성반도체의 캐리어농도

4.6 불순물반도체의 캐리어농도

■ 연습문제

 

CHAPTER 5 고체의 전기전도

5.1 결정 안에서 캐리어의 이동

5.2 Boltzmann 방정식

5.3 전기전도

5.4 전류의 연속방정식

5.5 Hall 효과

5.6 캐리어의 산란 기구

5.7 드리프트 속도의 포화

■ 연습문제

 

CHAPTER 6 pn 접합(pn juntion)

6.1 pn접합

6.2 바이어스(bias) 전압이 없을 때 pn접합에서의 전류

6.3 역바이어스 전압이 걸린 pn접합

6.4 순바이어스 전압이 걸린 pn접합

6.5 pn접합의 전기적 특성

6.6 비대칭 pn접합

6.7 열평형상태에 있는 비대칭형 pn접합

6.8 바이어스가 걸리지 않는 pn접합에서 천이영역의 폭

6.9 옴성 접촉(ohmic contact)

6.10 접합법칙(junction law)

6.11 접합용량(junction capacitance)

■ 연습문제

 

CHAPTER 7 접합 트랜지스터

7.1 접합 트랜지스터의 개요

7.2 트랜지스터의 동작원리

7.3 npn 트랜지스터의 전류의 흐름

7.4 전류 전달비

7.5 증폭기로서 트랜지스터의 기본동작

7.6 접합 트랜지스터 설계 요구조건

7.7 트랜지스터의 확산모델의 정성적 기술

7.8 진성 트랜지스터 모델(intrinsic transistor model)의 전개와 해석

7.9 진성 트랜지스터 동작영역

■ 연습문제

 

CHAPTER 8 특수 반도체소자

8.1 전계효과 트랜지스터(field-effect transistor : FET)

8.2 다이오드

8.3 반도체 제어소자

8.4 단일접합 트랜지스터(unijunction transistor : UJT)

8.5 광다이오드와 태양전지(photodiode and sorlar cell)

8.6 광전 트랜지스터(phototransistor)

8.7 발광 다이오드(light emitting diode : LED)

8.8 발열 열전소자

8.9 마이크로파 소자

8.10 레이저(laser)

■ 연습문제

 

CHAPTER 9 물질의 광학적 성질

9.1 서론

9.2 빛의 방출과 흡수

9.3 Photolumunescence

9.4 광전효과와 Electroluminescence

9.5 레이저(LASER)

9.6 전기광학 효과와 비선형 현상

■ 연습문제

 

CHAPTER 10 물질의 유전적 성질

10.1 유전율과 분극

10.2 국소 전계

10.3 전기분극 메커니즘

10.4 유전율의 주파수 의존성

■ 연습문제