42 - 42 42-1(41 = 0 0 = = 42-2 1 =(amorphous(1 2(20 42-3 1 =

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42장. 도체의 전기전도 42-1 서론: 도체의 세계 앞(41장): 원자 홀로 ( 상호작용 = 0) 아래: 원자 집단 ( 상호작용 0) = 고체 + 액체 + 기체 + … (고체+열 액체, 액체+열 기체) 고체 (전기전도) = 도체(초전도체 포함 )★ + 절연체 + 반도체★ + … [★현대사회에서 응용의 중요성] 42-2 고체의 성질 1. 고체 고체(구조/원자배열) = 결정 ( 규칙적 배열) + 비정질(amorphous) ( 불규칙적 배열) (보기: 유리) 원자(1종류 이상) 집단 원자의 배열구조 다르기도 (보기: 흑연, 다이아몬드) 집단형성조건 틀린 구조(원자배열 등) 틀린 성질 (보기: 흑연,디이아몬드 - 강도,투면성) 2. 고체의 전기적 성질 원자에서 안쪽 전자 원자핵에 강한 속박 바깥 전자 원자핵에 약한 속박 가장바깥껍질 전자(‘원자가 전자’) 거의 자유로운 원자사이 운동 (고체종류 + 외부조건 운동의 정도차이) 고체 전기특성 이해: 양자역학 발달(20세기)로 더욱 확실해 졌음
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42-3 결정고체의 에너지 준위/띠 1-원자: 에너지 준위가 이산적 (이산적 = 불연속적으로 띄엄띄엄 떨어진) -원자(집단): 상호작용 준위들이 가까이 모여 “에너지띠(energy band)”를 형성함 예: 2원자가 접근 최외각전자 상호작용이 가장 크고 그 상태 결합상태 & 반결합상태 (준위가 약간 틀림) ( 번겹친 1-원자 준위) 들 ( 개의 조금씩틀린 준위 ) 들 주어진 고체 원자의 전자(최외각)의 수 Pauli 배타원리 (한 상태에 전자 하나씩) 띠: ‘들어있는’것 (‘꽉찬’것 ‘원자가띠’ valence band 포함) & ‘빈’것 ( ‘전도띠’ conduction band) 에너지간격(energy gap) (윗띄의 바닥)-(아랫띄의 맨위) 안정된(최소 총에너지) 고체결정(원자집단/상호작용)의 최외각전자들은 배타 원리에 따라 낮은상태부터 채운다. 그들 모두를 수용하려면 상당히 높은 에너지 준위까지 전자를 채워야 한며, 물질에 따라 전자가 들어 있는 에너 지띠와 비어있는 띠 사이에 에너지간격(energy gap)이 존재할 수 있다.
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42-4 절연체와 도체 1. 절연체 [ 꽉찬 에너지띠] [ 큰 에너지간격] [ 빈 에너지띠] 비어있는 에너지 준위로 전자가 쉽게 올라갈 수 없어서 외부 전기장을 받아도 전기가 흐르지 못한다. 2. 도체(conductor) [꽉찬 에너지띠]-[빈 에너지띠] 사이 간격 없음 외부 전기장을 걸어주면 전자가 쉽게 비어있는 에너지 준위로 움직일 수 있다 예: 금속(metal) 도체/절연체는 전자가 차있는 에너지띠(원자가(전자)띠, valence band)와 비 어있는 에너지띠(전도띠, conduction band) 사이에 에너지간격이 있느냐 없 느냐로 결정된다.
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42-6 반도체(semiconductor) 반도체 [ 절연체] [
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What students are saying

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    Kiran Temple University Fox School of Business ‘17, Course Hero Intern

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