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I Introduction
전자재료, 특히 반도체 재료에서 전기적 특성(electrical properties)을 조사하는 것은 상당히 중요하다. 이런 electrical property를 측정하는 방법 중에 I-V 측정이 있는데, 이는 우리가 원하는 재료에 특정 전압을 흘려 주었을 때 이에 반응하여 나타나는 전류를 측정함으로써 그 재료의 비저항이라든가 누설전류(leakage current) 특성, 그리고 파괴 전압 (breakdown voltage) 등을 측정할 수 있다. 이런 측정값을 토대로 우리가 증착한 유전체 박막의 특성을 평가할 수 있게 된다.
이런 I-V 측정을 이해 하기위해 먼저 일반적인 반도체 재료에서의 carrier transport phenomena에 대해서 간략히 알아본 다음 도체-부도체 사이의 contact으로부터 전류가 흐르는 메커니즘의 이해를 통해 voltage를 흘려줄 때 어떤 반응을 통해 전류가 유전체 박막을 통해 흐르게 되는지 알아보겠다. 그리고 마지막으로 실제 측정에서 사용되는 장비에 대해 간략히 소개하도록 하겠다.
II. Carrier Transport Phenomena in general materials
재료에서 전자와 전공(hole)과 같은 charged particle의 net flow에 의해 전류가 흐른다. 이런 흐름(flow)을 ‘transport…(생략)
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e mobility라고 한다.
따라서 위의 식(II-2)와 (II-4)로 부터 다음 관계가 성립한다.
(II-5)
마찬가지로 전자에 대해서도 똑 같은 관계가 성립한다.
(II-6)
비록 전자가 전기장에 반대로 움직이지만 일반적으로 전자의 drift current는 전기장과 같은 방향으로 본다.
따라서 전체 전자와 hole에 의한 total drift current density는 전자, hole 각각의 drift current density의 합과 같다.
(II-7)
여기서 σ는 conductivity를 나타낸다.
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