Page 172 - 2020학년도 MDP과제발표회 자료집 (통신과) (3)

규소(Si) 의 에너지 띠 구조
사). 전자가 양공과 재결합하여 에너지를 방출하는 과정에서 운동량과 에너지는
보존되어야 한다. 재결합하는 과정에서 나오는 광자의 운동량은 전자나 양공의

운동량보다 너무 작아 무시할 수 있다 이에 따라 규소의 에너지 띠 구조 그림 에서 .
전도띠의 최소에너지에 있는 전자와 원자가 띠의 최대에너지에 있는 양공이 같은
운동량을 가지는 경우, 전자와 양공이 재결합하는 과정에서 광자를 방출해도
운동량보존이 성립된다 갈륨비소의 에너지 띠 구조그림의 경우 전자가 양공과 만날 때. ,
전자의 운동량과 양공의 운동량이 다르다 이 과정에서 나오는 광자로 운동량의 변화를 .

설명할 수 없다. 따라서 운동량이 보존되지 않기 때문에 전자가 양공과 직접 만나
재결합할 수 없다 이 경우 전자는 양공과 운동량을 같게 만들기 위해 격자의 진동인 .
포논을 만들어내는 중간단계의 과정이 필요하다. 포논에 의해 물체에 열이 발생한다.
이렇게 전도띠의 최소 에너지부분과 원자가 띠의 최대 에너지 부분이 같은 운동량을
가지지 않는 반도체를 간접 띠 틈 반도체(indirect band gap semiconductor) 라고 한다.

전자가 포논을 생성하는 중간단계를 거쳐 양공과 결합할 확률은 전자가 직접 양공과
결합하는 것보다 더 작다 따라서 직접 띠간 격 반도체를 이용하여 . LED 를 만드는 것이
효율이 더 높다 그림 은 간접 띠 간격 반도체인 규소. 7 (Si) 의 에너지 띠 구조를 보여주고
그림 은 직접 띠 간격 반도체인 갈륨비소8 (GaAs) 의 에너지 띠 구조를 보여준다.

카 적외선 수 발광 다이오드.

1) 적외선 발광 다이오드
: 전류를 흘려서 반도체의 pn 접합면에 소수 캐리어를 주입시키면 전자가 보다 높은 에너지
레벨로 이동하고 들뜬상태( ), 그 후 다시 안정한 상태로 되돌아올 EO 가지고 있던 에너지가
빛의 파장을 지닌 전자파로 방사되는 것이며 발광 소자로 오디오 비디오의 원격 제어와 컴, ,
퓨터 적외선 통신(IrDA) 포트에 널리 사용된다.
2) 적외선 수광 다이오드

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