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목차
Chapter 1 고체의 결정 구조
 1.0 개요 = 1
 1.1 반도체 물질 = 2
 1.2 고체의 종류 = 3
 1.3 공간 격자 = 4
  1.3.1 기본 셀과 단위 셀 = 4
  1.3.2 기본적인 결정 구조 = 6
  1.3.3 결정면과 밀러 지수 = 7
  1.3.4 다이아몬드 구조 = 12
 1.4 원자 결합 = 14
 1.5 고체에서의 결함과 불순물 = 16
  1.5.1 고체 내의 결함 = 16
  1.5.2 고체 내의 불순물 = 18
 1.6 반도체 물질의 성장 = 19
  1.6.1 용융물로부터의 성장 = 19
  1.6.2 에피텍셜 성장 = 21
 1.7 소자 제작 기술: 산화 = 22
 1.8 요약 = 24
 점검사항 = 25
 복습문제 = 25
 문제 = 26
 참고문헌 = 28
Chapter 2 고체 이론
 2.0 개요 = 29
 2.1 양자 역학 이론 = 30
  2.1.1 에너지 양자 = 30
  2.1.2 파동-입자 이중성 원리 = 32
 2.2 에너지 양자화 및 확률 개념 = 33
  2.2.1 파동 함수의 물리적 의미 = 34
  2.2.2 1개의 전자를 갖는 원자 = 35
  2.2.3 주기율표 = 37
 2.3 에너지 밴드 이론 = 38
  2.3.1 에너지 밴드의 형성 = 39
  2.3.2 에너지 밴드 모델 및 결합 모델 = 43
  2.3.3 전하 반송자-전자와 정공 = 44
  2.3.4 유효 질량 = 46
  2.3.5 금속, 절연체 및 반도체 = 47
  2.3.6 k 공간도 = 49
 2.4 상태 밀도 함수 = 51
 2.5 통계 역학 = 54
  2.5.1 통계 법칙 = 54
  2.5.2 페르미-디락 통계 분포 함수 및 페르미 에너지 = 54
  2.5.3 맥스웰-볼츠만 근사 = 58
 2.6 요약 = 60
 점검사항 = 61
 복습 문제 = 61
 문제 = 62
 참고문헌 = 65
Chapter 3 평형 상태의 반도체
 3.0 개요 = 67
 3.1 반도체에서의 전하 반송자 = 68
  3.1.1 전자와 정공의 평형 분포 = 68
  3.1.2 $$n_o$$ 및 $$p_o$$의 식 = 70
  3.1.3 진성 반송자 농도 = 75
  3.1.4 진성 페르미 준위 위치 = 78
 3.2 도펀트 원자 및 에너지 준위 = 79
  3.2.1 정성적인 기술 = 80
  3.2.2 이온화 에너지 = 82
  3.2.3 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 = 84
 3.3 불순물 반도체에서의 반송자 분포 = 85
  3.3.1 전자와 정공의 평형 분포 = 85
  3.3.2 $$n_o$$$$p_o$$의 곱 = 88
  3.3.3 페르미-디락 적분 = 90
  3.3.4 축퇴 및 비축퇴 반도체 = 92
 3.4 도너 및 억셉터의 통계 = 93
  3.4.1 확률 함수 = 93
  3.4.2 완전 이온화 및 동결 = 94
 3.5 반송자 농도-도핑 효과 = 97
  3.5.1 보상 반도체 = 97
  3.5.2 평형 전자 농도 및 정공 농도 = 98
 3.6 페르미 에너지 준위의 위치-도핑과 온도의 효과 = 104
  3.6.1 수학적 유도 = 104
  3.6.2 도핑 농도 및 온도에 따른 $$E_F$$의 변화 = 107
  3.6.3 페르미 에너지의 연관성 = 109
 3.7 소자 제작 기술: 확산 및 이온 주입 = 110
  3.7.1 불순물 원자 확산 = 110
  3.7.2 불순물 원자 이온 주입 = 112
 3.8 요약 = 113
 점검사항 = 114
 복습문제 = 114
 문제 = 115
 요약 및 복습 = 119
 참고문헌 = 119
Chapter 4  반송자 이동과 과잉 반송자 현상
 4.0 개요 = 121
 4.1 반송자 표동 = 122
  4.1.1 표동 전류 밀도 = 122
  4.1.2 이동도 효과들 = 125
  4.1.3 반도체 전도도와 저항률 = 130
  4.1.4 속도 포화 = 135
 4.2 반송자 확산 = 137
  4.2.1 확산 전류 밀도 = 138
  4.2.2 전체 전류 밀도 = 140
 4.3 경사형 불순물 분포 = 141
  4.3.1 유도전계 = 141
  4.3.2 아인슈타인 관계식(The Einstein Relation) = 144
 4.4 반송자 생성과 재결합 = 145
  4.4.1 열평형 상태에서의 반도체 = 146
  4.4.2 과잉 반송자 생성과 재결합 = 147
  4.4.3 생성 재결합 과정들 = 150
 4.5 Hall 효과 = 152
 4.6 요약 = 156
 점검사항 = 156
 복습문제 = 157
 문제 = 157
 요약과 복습 = 163
 참고문헌 = 164
Chaptet 5 pn접합과 금속-반도체 접촉
 5.0 개요 = 165
 5.1 pn접합의 기본 구조 = 166
 5.2 pn접합-무인가 바이어스 = 167
  5.2.1 내부 전위 장벽 = 167
  5.2.2 전계 = 170
  5.2.3 공간 전하폭 = 173
 5.3 역 바이어스된 pn접합 = 176
  5.3.1 공간 전하폭과 전계 = 177
  5.3.2 접합 커패시턴스 = 180
  5.3.3 단측접합(one-sided junctions) = 182
 5.4 금속-반도체 접촉-정류형 접합 = 184
  5.4.1 쇼트키 장벽 = 184
  5.4.2 쇼트키 접합-역 바이어스 = 186
 5.5 순방향 바이어스-서론 = 186
  5.5.1 pn접합 = 187
  5.5.2 쇼트키 장벽 접합 = 189
  5.5.3 쇼트키 다이오드와 pn접합 다이오드의 비교 = 190
 5.6 금속-반도체 옴 접촉 = 192
 5.7 불균일하게 도핑된 pn접합들 = 195
  5.7.1 선형적으로 기울어진 접합들 = 195
  5.7.2 과다 급격한(hyperabrupt) 접합들 = 198
 5.8 소자 제조 기술들: 노광 기술, 식각, 본딩 = 199
  5.8.1 포토마스크들과 노광 기술 = 200
  5.8.2 식각 = 200
  5.8.3 불순물 확산 혹은 이온 주입 = 200
  5.8.4 금속입힘, 본딩 그리고 패키징 = 201
 5.9 요약 = 202
 점검사항 = 203
 복습문제 = 203
 문제 = 204
 요약과 복습 = 210
 참고문헌 = 210
Chapter 6 MOSFET 기초
 6.0 개요 = 213
 6.1 MOS 전기장 효과 트랜지스터의 동작
  6.1.1 동작의 기본 원리 = 215
  6.1.2 동작 모드 = 216
  6.1.3 MOSFET을 이용한 증폭 = 216
 6.2 2단자 MOS 캐패시터 = 217
  6.2.1 에너지 밴드 모식도와 전하의 분포도 = 218
  6.2.2 공핍층의 두께 = 225
 6.3 MOS 캐패시터에서의 전위차 = 230
  6.3.1 일함수의 차이 = 231
  6.3.2 산화물 전하 = 235
  6.3.3 밴드 평탄화 전압 = 236
  6.3.4 문턱전압 = 238
  6.3.5 전기장의 개형도 = 245
 6.4 커패시턴스 전압 특성 = 249
  6.4.1 이상적 인 C-V 특성 = 249
  6.4.2 주파수 효과 = 254
  6.4.3 산화물 고정 전하와 계면 전하의 영향 = 255
 6.5 MOSFET 기본동작 = 258
  6.5.1 MOSFET 구조 = 259
  6.5.2 전류-전압 관계 기본 개념 = 261
  6.5.3 전류-전압 관계식 - 수학적 유도 = 271
  6.5.4 기판 바이어스 효과 = 276
 6.6 소신호 등가 회로와 주파수 제한 요인 = 279
  6.6.1 트랜스컨덕턴스 = 279
  6.6.2 소신호 등가 회로 = 280
  6.6.3 주파수 제한 요인과 컷오프 주파수 = 282
 6.7 소자의 제작 기술 = 285
  6.7.1 NMOS 트랜지스터의 제작 = 285
  6.7.2 CMOS 기술 = 286
 6.8 요약 = 288
 점검사항 = 289
 복습문제 = 289
 문제 = 290
 요약 및 복습 = 297
 참고문헌 = 297
Chapter 7 MOSFET: 추가적인 개념들
 7.0 개요 = 299
 7.1 MOSFET 스케일링 = 300
  7.1 1 일정한 전계 스케일링 = 300
  7.1.2 문턱전압-첫 근사 = 301
  7.1.3 일반화 된 스케일링 = 302
 7.2 비이상적인 효과들 = 303
  7.2.1 문턱아래 전도 = 303
  7.2.2 채널길이 변조 = 306
  7.2.3 이동도 변화 = 309
  7.2.4 속도포화 = 311
 7.3 문턱전압변조 = 314
  7.3.1 짧은채널효과 = 314
  7.3.2 협소채널효과 = 318
  7.3.3 기판 바이어스효과 = 321
 7.4 추가적인 전기적 특성 = 322
  7.4.1 산화막 항복 = 322
  7.4.2 근사 펀치 스루 혹은 드레인 유도 장벽저하 = 322
  7.4.3 고온전자 효과들 = 325
  7.4.4 이온 주입에 의한 문턱조절 = 326
 7.5 소자제조기술: 특수한 소자들 = 329
  7.5.1 약하게 도핑된 드레인 트랜지스터 = 329
  7.5.2 부도체 위의 MOSFET = 330
  7.5.3 전력 MOSFET = 332
  7.5.4 MOS 메모리 소자 = 336
 7.6 요약 = 337
 점검사항 = 338
 복습문제 = 338
 문제 = 339
 요약과 복습 = 343
 참고문헌 = 344
Chapter 8 반도체의 비평형 과잉 반송자
 8.0 개요 = 347
 8.1 반송자의 생성과 재결합 = 348
 8.2 과잉 반송자의 분석 = 349
  8.2.1 연속 방정식 = 350
  8.2.2 시간 종속적인 확산 방정식 = 351
 8.3 이극성 전달 = 352
  8.3.1 이극성 전달 방정식의 유도 = 353
  8.3.2 외인성 도핑과 저준위 주입에 의한 제한 = 355
  8.3.3 이극성 전달 방정식의 응용 = 357
  8.3.4 유전완화 시상수 = 364
  8.3.5 Hynes-Shockley의 실험 = 367
 8.4 준 페르미 에너지 레벨 = 370
 8.5 과잉 반송자의 수명 = 373
  8.5.1 Shockley-Read-Hall의 재결합 이론 = 373
  8.5.2 외인성 도핑과 저준위 주입에 의한 제한 = 375
 8.6 표면 효과 = 377
  8.6.1 표면 준위 = 377
  8.6.2 표면 재결합 속도 = 378
 8.7 요약 = 379
 점검사항 = 379
 복습문제 = 380
 문제 = 380
 참고문헌 = 384
Chapter 9 pn접합과 쇼트키 다이오드
 9.0 개요 = 387
 9.1 pn과 쇼트키 장벽 접합 재검토 = 388
  9.1.1 pn접합 = 388
  9.1.2 쇼트키 장벽 접합 = 390
 9.2 pn접합-이상적인 전류-전압 관계 = 392
  9.2.1 경계 조건 = 392
  9.2.2 소수 반송자 분포 = 396
  9.2.3 이상적인 pn접합 전류 = 398
  9.2.4 요약 = 403
  9.2.5 온도효과 = 405
  9.2.6 짧은 다이오드 = 407
  9.2.7 결과 요약 = 409
 9.3 쇼트키 장벽 접합-이상적인 전류-전압 관계 = 409
  9.3.1 쇼트키 다이오드 = 409
  9.3.2 쇼트키 다이오드와 pn접합 다이오드의 비교 = 412
 9.4 pn접합의 소신호 모델 = 414
  9.4.1 확산 저항 = 414
  9.4.2 소신호 어드미턴스 = 415
  9.4.3 등가회로 = 418
 9.5 생성-재결합 전류 = 420
  9.5.1 역방향 바이어스 생성전류 = 420
  9.5.2 순방향 바이어스 재결합 전류 = 422
  9.5.3 총 순방향 바이어스 전류 = 425
 9.6 접합 항목 = 427
 9.7 전하 저장과 다이오드 과도 = 431
  9.7.1 멈춤 과도 = 431
  9.7.2 작동 과도 = 434
 9.8 요약 = 435
 점검사항 = 435
 복습문제 = 436
 문제 = 437
 요약 및 복습 = 443
 참고문헌 = 443
Chapter 10 바이폴라 트랜지스터
 10.0 개요 = 445
 10.1 바이폴라 트랜지스터 동작 = 446
  10.1.1 동작의 기본원리 = 448
  10.1.2 간단화한 트랜지스터 전류관계 = 451
  10.1.3 동작모드 = 453
  10.1.4 바이폴라 트랜지스터 증폭 = 455
 10.2 소수 반송자 분포 = 457
  10.2.1 순방향-활성모드 = 457
  10.2.2 다른 동작모드 = 465
 10.3 저주파에서 공통 베이스 전류 이득 = 467
  10.3.1 기여 인자 = 467
  10.3.2 전류 이득 인자의 수학적 유도 = 470
  10.3.3 요약 = 473
  10.3.4 이득 인자의 예제 계산 = 475
 10.4 비이상적인 효과 = 479
  10.4.1 베이스 폭 변조 = 479
  10.4.2 고주입 = 483
  10.4.3 이미터 밴드갭 협소 = 484
  10.4.4 전류 밀집 = 486
  10.4.5 불균일 베이스 도핑 = 489
  10.4.6 항복전압 = 490
 10.5 하이브리드-파이 모델 = 495
 10.6 주파수 제한 = 499
  10.6.1 시간지연 인자 = 499
  10.6.2 트랜지스터 차단 주파수 = 501
 10.7 대신호 스위칭 = 504
 10.8 소자 제작 기술 = 507
  10.8.1 다결정 실리콘 이미터 BJT = 507
  10.8.2 이중 다결정 실리콘 npn 트랜지스터의 제작 = 508
  10.8.3 실리콘-게르마늄 베이스 트랜지스터 = 510
  10.8.4 전력용 BJT = 512
 10.9 요약 = 515
 점검사항 = 516
 복습문제 = 517
 문제 = 517
 요약과 복습 = 524
 참고문헌 = 525
Chapter 11 부가적인 반도체 소자와 소자 개념
 11.0 개요 = 527
 11.1 접합 전계효과 트랜지스터 = 528
  11.1.1 PN JFET = 528
  11.1.2 MESFET = 532
  11.1.3 전기적 특성 = 534
 11.2 이종접합 = 540
  11.2.1 이종접합 = 540
  11.2.2 이종접합 쌍극성 트랜지스터 = 544
  11.2.3 고 전자 이동도 트랜지스터 = 546
 11.3 사이리스터 = 547
  11.3.1 기본 특성 = 548
  11.3.2 SCR의 트리거링 = 550
  11.3.3 소자 구조 = 553
 11.4 부가적인 MOSFET = 557
  11.4.1 래치업 = 557
  11.4.2 항복 = 559
 11.5 미세전자기계시스템(MEMS) = 562
  11.5.1 가속도계 = 562
  11.5.2 잉크젯 프린팅 = 563
  11.5.3 생물 의학 센서 = 564
 11.6 요약 = 564
 점검사항 = 565
 복습문제 = 565
 문제 = 565
 참고문헌 = 567
Chapter 12 광소자
 12.0 개요 = 569
 12.1 광 흡수 = 570
  12.1.1 광자 흡수 계수 = 571
  12.1.2 전자-정공쌍 발생률 = 573
 12.2 태양전지 = 575
  12.2.1 pn접합 태양전지 = 575
  12.2.2 전환 효율과 태양 농도 = 578
  12.2.3 이종접합 태양전지 = 580
  12.2.4 무정형 실리콘 태양전지 = 582
 12.3 광검파기 = 583
  12.3.1 광전도체 = 584
  12.3.2 광 다이오드 = 586
  12.3.3 PIN 광 다이오드 = 589
  12.3.4 에벌런치 광 다이오드 = 592
  12.3.5 광 트랜지스터 = 593
 12.4 LED = 594
  12.4.1 빛의 생성 = 594
  12.4.2 내부 양자 효율 = 595
  12.4.3 외부 양자 효율 = 596
  12.4.4 LED 소자 = 598
 12.5 레이저 다이오드 = 600
  12.5.1 자극 방출과 분포 반전 = 600
  12.5.2 광 공진기 = 602
  12.5.3 문턱 전류 = 603
  12.5.4 소자구조와 특성 = 605
 12.6 요약 = 606
 점검사항 = 607
 복습문제 = 607
 문제 = 607
 참고문헌 = 610
A 부록
 APPENDIX A 몇 가지 기호 리스트 = 613
 APPENDIX B 단위 체계, 변환 인자 및 일반 상수 = 621
 APPENDIX C 주기율표 = 625
 APPENDIX D 에너지의 단위-eV = 627
 APPENDIX E 슈뢰딩거 파동 방정식의 유도 및 적용 = 629
 APPENDIX F 선택된 문제에 대한 해답 = 635
찾아보기 = 643