Fermi Dirac Distribution

특정 온도에서 반도체 내부의 어떤 에너지 준위 E에 전자가 존재할 확률을 나타낸 함수를 Fermi Dirac Distribution이라 합니다. 그렇다면 각 에너지 준위 별로 전자가 존재할 확률이 다르겠죠? 에너지 준위 중 전자가 존재할 확률이 1/2인 지점을 Fermi Level이라 합니다. e는 지수함수, EF는 페르미 준위(Fermi Level), k는 볼츠만 상수(8.617 x 10-5[eV/K]), T는 절대온도입니다. 그림에서 Fermi Dirac Distribution은 온도에 큰 영향을 받는 것을 알 수 있습니다. 온도는 항상 같다고 가정하고, 3가지 경우를 살펴보겠습니다. 1. E = EF 일 경우 지수함수의 지수가 0이 되고, e0 = 1이므로 f(E) = 1/2 가 됩니다. 또한 온도에 영향을 받지 않습니다. (kT에 관계없이 지수는 0이 되기 때문) 2. 온도는 0도이며 E > EF 일 경우 지수함수의 지수는 무한대이며 따라서 f(E) = 0이 됩니다. 3. 온...

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