고체의 전도성 Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr
고체의 특성 고체의 전기적 특성 고체 ↔ 기체, 액체 고체 → 원자, 분자의 밀도가 매우 높다(condensed state) 고체 특성의 다양성 ▪ 투명성? ▪ 유연성? ▪ 자성? ▪ 열전도성? Etc 이번 장 → 전기적 특성 고체의 전기적 특성 결정 고체 : 구리, 실리콘, 다이아몬드 등 → 원자의 규칙적, 주기적 배열(o) 1. 결정성 비결정 고체 : 유리, 나무, 플라스틱 등 → 원자의 규칙적, 주기적 배열(x) Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr
-비저항 온도계수( ):비저항의 온도의존성 2. 고체의 전기적 특성 -비저항값( ) 혹은 전도도 값( ) 절연체 도체 반도체 ∼1028 ∼1016 ∼1010 -비저항 온도계수( ):비저항의 온도의존성 -전하밀도( ) Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr
측정 방법 : 4-probe, Montgomery 방법 -비저항 값( ) 단위( ) 물질의 고유 성질 측정 방법 : 4-probe, Montgomery 방법 V1 l2 R3 Sample : Rx l1 I1 Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr
-비저항( ) 혹은 전도도( )의 온도의존성 반도체, 절연체(T↓, →∞) 도체(T↓, → 감소되면서 ) T -비저항( ) 혹은 전도도( )의 온도의존성 반도체, 절연체(T↓, →∞) 도체(T↓, → 감소되면서 ) T 측정방법 : Cryostat 이용 -전하밀도( ) 도체 절연체 반도체 ∼1028 ∼1016 ∼1010 단위 ( ) 측정(Hall 효과) 이론, 실험 방법(숙제) Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr
→ 왜, 다이아몬드는 절연체이고, 구리는 도체이고, 실리콘은 반도체인가? 양자역학 결정 고체의 에너지 준위 1. 출발! 간단한 원자(수소)의 에너지 준위 에너지 양자화!! Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr
결정 고체의 에너지 준위 2. 멀리 떨어진 두 개 원자 (구리) - Cu : 29 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 교과서 읽기!! Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr
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4-probe method Rs= Is r V Iv Measure voltage V Rsmu= I Source current I r Measure voltage V V I Iv Rsmu= Is Rs= Electronic Materials Research Lab in Physics, http://smartpolymer.korea.ac.kr