[물성전자공학 수업중 녹화] 2024년 11월26일 (화)

실리콘 원자가 모여 밴드가 이루어지는 과정을 살펴보았습니다. 실리콘의 최외각 전자는 3s에 2개, 3p에 2개가 있어 2개의 valence가 있는 것처럼 보이지만, 원자 사이가 가까와지면 3s, 3p 에너지가 겹쳐 비슷해지면서 Hund's rule에 따라 3s 한개, 3px, 3py, 3pz로 각각 분리되어 valence가 4로 되면서 hybrid orbital이 형성됩니다. 이에 nearest neighbor로 4개의 원자가 공유결합을 하게 되며 bonging state가 valence band, anti-bonding state가 conduction band가 되며, 그 사이 허용된 준위가 없는 영역의 크기를 bandgap 이라고 합니다. 이와 같은 밴드갭이 형성되는 과정에서 생각하는 논리적 흐름을 잘 익혀두면 좋겠습니다.