반도체 물리

소수 캐리어의 확산 계수를 D, 라이프타임을 τ라 할 때, 확산 길이 L을 나타내는 식은?

  1. AL = D / τ
  2. BL = √(D × τ)
  3. CL = D × τ
정답과 해설 보기

정답: B. L = √(D × τ)

확산 길이는 소수 캐리어가 재결합하기까지 확산으로 나아가는 대략적인 거리이며 L = √(Dτ)입니다. 예를 들어 D = 36 cm²/s, τ = 10 µs라면 L = √(3.6×10⁻⁴) ≈ 190 µm가 됩니다. 단위를 확인하면 √(cm²/s × s) = cm로, 길이가 되는 식은 이것뿐입니다. 태양전지에서는 확산 길이가 두께보다 길수록 빛으로 생긴 캐리어를 모으기 쉽고, 바이폴라 트랜지스터에서는 베이스 폭을 확산 길이보다 충분히 짧게 합니다.

  • A. D/τ의 단위는 cm²/s²가 되어 길이가 되지 않습니다.
  • B. 올바릅니다. 확산 길이는 √(Dτ)입니다.
  • C. D×τ의 단위는 cm²가 되어 길이가 되지 않습니다.
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