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テーマ「半導体」の記事を新着順に表示しています。(5ページ目)

フーリエ展開した周期ポテンシャル(1)と波動関数(2)(3)を一電子モデルの一次元シュレディンガー方程式(4)に代入します。なお、指数関数をと書くと、指数が複雑な場合には小さくなって見にくいので、一般になされてい ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

石くれと砂粒の世界フーリエ展開
フーリエ展開 実際の結晶中での電子の理論をさらに進めるためには、周期ポテンシャルの形を一般化して扱えるようにする必要があります。それを行う有力な手段がフーリエ展開です。関数が周期関数ならばフーリエ級数という無限級数でその関数が表せます。その理屈に ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

石くれと砂粒の世界エネルギーバンド
エネルギーバンド 前回の(6)式(1)は、クローニッヒ・ペニーポテンシャルがある場合のシュレディンガー方程式の解そのものでなく、巡回境界条件のもとで波動関数が定まる条件を示す式です。ではありますが、ここから電子がもつエネルギーについて重要な知見が得ら ... » more
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クローニッヒ・ペニーポテンシャル 前回、ポテンシャルエネルギーが周期的である場合の電子の波動関数の性質についてブロッホの定理を紹介しました。このブロッホの定理はポテンシャルエネルギーが周期的であれば、一般的に成り立つものです(だから定理なのですが)。今回はさらに一歩 ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

石くれと砂粒の世界周期ポテンシャル
周期ポテンシャル これまで自由電子モデルにおいて2種類の境界条件のもとでシュレディンガー方程式の解を紹介しました。しかしポテンシャルエネルギーが一定(ゼロ)という自由電子モデルは原子が規則的に並んでいる結晶内の仮定としては実情とかけ離れているように思われます ... » more
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石くれと砂粒の世界境界条件(その2)
前回、結晶の端で波動関数が0になるという境界条件のもとでの、自由電子モデルのシュレーディンガー方程式の解を紹介しましたが、今回はこれとは違うもう一つの境界条件を考えます。自由電子モデルのシュレーディンガー方程式(x成分)をもう一度書 ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

境界条件(その1)  自由電子モデルのシュレーディンガー方程式をx成分は前回の(4x)式です。(1)この方程式の解として前回の(5−1)式と(5−2)式を重ね合わせた形を書くと(2)となります。ただしこの係数とは特定の位置xでのX(x ... » more
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石くれと砂粒の世界結晶の記述
結晶の記述 だいぶ長く回り道をしましたが、「半導体の理論と応用」(以下、「本書」と言います)に戻ります。前回原子核と電子が1個または2個からなる系を例に、原子核と電子を多数含む系のシュレディンガー方程式がどんな形になるかを考えました。本書では結 ... » more
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光子のエネルギーと運動量  量子力学は完成されたはずの古典力学で説明できない事実がいくつか出てきて、この問題を解決するために考え出されました。量子力学は主として原子などミクロな世界に適用される理論ですが、当初、光は何者?という問題からスタートしています。光は波 ... » more

石くれと砂粒の世界量子力学の勉強?
量子力学の勉強? 本書(*)の2.3節は「結晶内電子の状態」と題され、「導体と半導体の区別」という副題が付いています。前回までの古典電子論(2.2節)では、固体内の電子の運動を扱うのに、ニュートンの運動方程式を適用しています。固体内では電子の運動が原子との衝 ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

ホール係数と数値例 前々回の(7)式からわかるようにホール係数Rはキャリア濃度によって決まってしまうので、材料には依りません。なお、この(7)式のqの単位はcgs静電単位で表示されています。もしqの単位をクーロン(C)とすると、光速cは不要になり、(1) ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

石くれと砂粒の世界単位の話
ホール係数を測定するには、前回記したように、試料のx方向に電流Ix(単位面積当りJx)を流し、z方向に磁界Hzを加えたときに、y方向に発生する電界Eyを測定します。あとはこれらの値を前回の(1)式(または(7)式の左側の部分)に入れればホー ... » more
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石くれと砂粒の世界ホール効果
ホール効果 ホール(Hall)効果についてはこのブログでも何度か説明をしていますが、http://sunatsubu.at.webry.info/201005/article_2.html本書(*)ではホール係数を古典電子論を使って表現していま ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

前々回導いた個々の電子に関する次の運動方程式(6)、(6)を運動する多数の電子に関して平均します。これを行うために必要な次式((7)式)を前回導きました。(7)また右辺のの平均も0となることは前々回すでに述べました。 ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

アインシュタインの関係式(その2) 前回の最後に、「重要なのはの平均がに等しくなるということです」と書きました。そこで今回は少し脇道ですが、(7)が成り立つことを示したいと思います。この導出について本書(*)は触れていません。古典電子論では、電子という粒子がニ ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

当ブログに今年4月まで掲載しました「受光素子」を姉妹ホームページ「電光石科」(http://denkou.cdx.jp/)の方に転載する作業が終わりましたので、お知らせします。今週初めに公開したのですが、画像の表示の一部に不具合があ ... » more

前回、拡散現象の理論の概要を紹介しましたが、拡散の起こりやすさを示す定数として拡散定数が出てきました。この拡散定数Dと移動度の間の関係として次式のようなアインシュタインの関係式が知られています。(1)ここでkはボルツマン定数、Tは絶 ... » more
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石くれと砂粒の世界拡散現象
拡散現象 古典電子論による解析の例として本書(*)は拡散現象についても取り上げています。主としてアインシュタインの式の導出を紹介していますが、わずか1ページ半ほどであっさりと扱われているので、かなり予備知識がないと難しいかと思います。拡散現象 ... » more
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石くれと砂粒の世界緩和時間
緩和時間 前回、固体中の電子の平均寿命という考え方を使い、この寿命の間だけ電子が加速されるとして多数の電子の平均速度を求めると、オームの法則(1)が導出できることを示しました。ただし導電率は、(2)と表せます。ここでn、、e、mはそれ ... » more
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石くれと砂粒の世界オームの法則
オームの法則 本書(*)では、古典電子論によって説明できる現象の例としてまずオーム(Ohm)の法則を取り上げています。オームの法則とは抵抗値Rの抵抗器に電流Iを流すと、抵抗器の両端の電圧Vは(1)という関係になるというものです。これは横軸に電圧、 ... » more
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石くれと砂粒の世界半導体の基礎理論
第2章は本書(*)の中心とも言うべき「半導体のWilson模型」という基礎理論の説明がなされます。そこに入る前に、この半導体の基礎理論は何を解明するために作られたのかを整理しておきます。本書でも第2章の冒頭に「第2章ではどのような問題を扱う ... » more
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石くれと砂粒の世界整流現象の発見
整流現象の発見 整流現象は2つの物質の界面で起こる現象で単独の半導体内の現象ではないので、単独の半導体に特徴的な現象とは区別して取り扱われています。「光起電力の現象」も単独の半導体の現象でない点で共通しています。最初の整流現象が最初に発見されたのは ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

石くれと砂粒の世界光電気現象の発見
半導体に特徴的な現象としては、前回の熱電気現象よりも光に絡む現象の方が、広くデバイスへの応用がなされています。本書(*)では「光伝導の現象」(1.1-d)と「光起電力の現象」(1.1-f)が取り上げられています。これらの光電気現象と ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

石くれと砂粒の世界熱電気現象
熱電気現象 半導体の最大の特徴は電気伝導特性にあるわけですが、そのほかにも特徴的な現象があります。「半導体の理論と応用」(以下、本書)では「第2の特長」として熱電気現象を取り上げています。熱と電気の関係で真っ先に頭に浮かぶのはジュールの法則でし ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

電流を運んでいるのは何か? 半導体の電気伝導の温度依存性の話に続き、「半導体の理論と応用」(以下、本書といいます)は半導体中を流れる電流は何によって運ばれるか、というテーマに話を移しています。答えはもちろん電子と正孔なのですが、これは本書発行時にももちろん既にわかって ... » more
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石くれと砂粒の世界半導体の電気伝導
半導体の電気伝導 半導体の電気伝導「半導体の理論と応用」の第1章は「半導体研究の始まり」と題されていて、そのまえがきに、この章はつぎのような「問いに、大まかな答えを用意」するための序説であると書かれています。・いったい半導体と呼ばれる物質はど ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

半導体の理論と応用 前回予告しましたが、半導体デバイスの紹介が一段落したところで、これからは充分時間をかけて半導体の基礎理論を勉強していきたいと思っています。どういうやり方をするか考えていたのですが、何の拠り所もなく進めるのは荷が重く挫折しそうです。なにか教科 ... » more
テーマ 技術 半導体 科学

石くれと砂粒の世界これからの予定
「受光素子」を最後に主要な半導体デバイスの紹介はほぼ終わりました。これから当ブログに何を書いていくかを考えていたのですが、少しスタイルを変えたいと思います。これまで特許を資料にして半導体デバイスの原理やはたらきを数式を使わずに説明し ... » more

以上で受光素子は終わりとします。最後に特許分類(IPC、FI、Fターム)について触れておきます。・IPC受光素子のIPCは光電変換装置に対応するH01L31/00の下に分類されています。別項で取り上げた太陽電池のH01L31/0 ... » more
テーマ 技術 半導体 特許

半導体レーザのモニタ このところ発光素子と組み合わせた受光素子という話題を取り上げてきましたが、今回はその最後として発光素子のモニタ(監視)用受光素子について紹介することにします。受光素子の重要な用途として半導体レーザのモニタ素子があります。ほとんどすべ ... » more
テーマ 技術 半導体 特許

 

最終更新日: 2016/11/14 11:21

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