서강대학교 물리전자1 레포트

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1. Plot Ec, Ev, Ei and electron/hole quasi Fermi levels at Vapp=0 V, 0.5 V and -0.5 V. Then, discuss your results as much as you know
우선 Quasi-Fermi level은 non-equilibrium인 상태인 경우, 기존에 사용하던 Fermi-level을 사용할 수 없기 때문에 새로운 Fermi-level인 Quasi-Fermi-level을 사용한다. 이 식은 아래와 같다.
E_FN=E_i+kTln(n/n_i )
E_FP=E_i-kTln(p/n_i )
위 식에서 EFN은 electron quasi-Fermi level을 의미하며 EFP는 hole quasi-Fermi level을 의미한다.
우선 그림 1과 같이 simulation해 보았다. 그림 1에서 검은색 점선으로 나타내진 부분은 hole quasi Fermi-level이며 빨간색 점선으로 나타내진 부분은 electron quasi-Fermi level인데 현재 equilibrium 상태이기 때문에 두 상태가 같은 것으로 나타내어진다. 또한 이는 Fermi-level과 같은 값을 가질 것이다.
또한 현재 p-region과 n-region에서의 energy차이는 대략 (0.852eV-0.268eV) 즉, 0.584eV정도로 나타난다. 후에 이 값을 forward bias의 경우와 reverse bias의 경우와 비교해 볼 것이다.

두번째로는 0.5V의 voltage를 인가한 뒤 simulate 한 상황이다. 이를 그림 2에 첨부하였다. 우선 눈에 띄는 점 두 가지는 EC와 EV의 slope가 완만해졌다는 점과 voltage를 인가하였기 때문에 electron/hole quasi Fermi level이 나뉘어졌다는 점이다.
P-region과 N-region에서의 energy차이는..

<중 략>

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