재료내 밴드갭이 생기는 이유

소개글

전자와 홀이 결합을 하기 위해서는 K값이 일치해야한다. 즉 전자의 파장과 홀의 파장이 일치하는 놈들끼리만 결합을 할 수 있는 것이다. 만약에 전자가 conduction band에 존재한다면 당연히 conduction band의 minimum에서부터 차곡차곡 차면서 존재하게 된다.

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본문내용

에너지 밴드는 전자의 에너지이므로 홀은 반대로 윗부분으로 갈수록 에너지가 작다는 것을 의미한다. 따라서 홀은 윗부분부터 채우게 된다. GaAs의 에너지밴드는 conduction band의 minimum과 valence band의 maximum이 일치하므로 대부분의 전자와 홀이 바로 결합을 할 수 있으며 전자가 홀과 결합하므로 생기는 에너지는 빛으로 발산하게 된다. 이것은 마치 수소원자 모델에서 여기된 상태의 전자가 낮은 에너지 상태로 전이될 때 그 차이에 해당하는 빛이 발생하는 것과 같다. 이때 발생하는 빛은 에너지 갭에 해당하는 빛이 된다. 우리가 흔히 보는 LED (Light Emitting Diode)나 CD player에 사용되는 레이져 등은 모두 이러한 direct semiconductor로 만들어 진 것이다.

참고 자료

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