4. 페르미 함수(Fermi function)와 에너지 준위 밀도(Density of state), 그리고 캐리어 분포(Carrier distribution)

저번 포스팅의 내용을 빠르게 복습해 봅시다. 페르미 레벨(Fermi level)은 전자 존재 확률이 50%. 그래서 진성 반도체에서는 페르미 레벨이 밴드갭 중간에 있습니다. 반면 외인성 반도체에서는 페르미 레벨이 도핑에 따라 달라지죠? n-type은 Conduction band에, p-type은 Valence band에 가깝습니다. 페르미 함수, 페르미 분포 Fermi function, Fermi distribution 페르미 함수(Fermi function)란 전자가 어떠한 에너지 준위 E에 존재할 확률입니다. 수식에 존재하는 EF 는 앞서 살펴본 페르미 레벨입니다. 페르미 함수 또한 온도에 대한 함수입니다. 절대 영도(0K)의 경우, 어떤 전자도 전도대로 올라가지 못하기 때문에, 페르미 레벨이 계단 모양(Step function)이 됩니다. 반면 온도가 올라가면서, 몇몇 전자가 밴드갭을 극복하고 전도대로 올라간 것을 확인할 수 있습니다. 도핑을 하면 캐리어를 농도를 조절할 수 있...

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