반도체물리2 전자 에너지는 왜 계단처럼 양자화될까?양자 퍼텐셜 우물로 이해하는 상자 속 입자 우리는 고전역학에서 에너지가 연속적으로 변한다고 배웁니다. 하지만 양자역학에서는 전자의 에너지가 계단처럼 특정 값에서만 허용되는 “양자화(quantization)”가 나타납니다.이 글에서는 다음 내용을 한 번에 정리합니다.왜 전자 에너지가 연속이 아니라 띄엄띄엄한 값만 허용되는지1차원 **무한 퍼텐셜 우물(상자 속 입자)**에서 에너지 준위가 어떻게 생기는지이 개념이 반도체 양자 우물, 양자점(QD), LED·QLED 디스플레이와 어떻게 연결되는지대상 독자는 대학생·고등학생 수준의 기초 양자역학·반도체 물리에 관심 있는 사람이며, 과제·발표·보고서 작성에도 바로 활용할 수 있는 수준으로 정리했습니다.1. 퍼텐셜 우물이란 무엇인가?에너지가 낮아 입자가 갇히는 공간먼저 “우물”이라는 말을 물리학적으로 다시 .. 2025. 12. 3. 양자터널링: 장벽을 넘어가는 확률의 물리학 며칠 전, 저장장치의 데이터 보존 문제를 조사하다가 문득 한 가지 사실을 떠올렸다.SSD나 USB 같은 플래시 메모리에 전자가 저장되는 과정은 “터널링”이라는 현상에 의존한다는 것.전자가 산화막이라는 얇은 장벽을 관통해 트랩층에 들어가고, 빠져나오는 과정이 곧 0과 1의 정의를 만든다.그런데 가만히 생각해보면 설명이 이상하다.“전자가 장벽을 넘어간다? 에너지가 부족한데?”고전역학이라면 절대 성립할 수 없는 이야기다.하지만 자연은 우리 상식과 다르게 작동한다.이 글에서는 바로 그 “상식 바깥의 세계”, 양자터널링을 차분하게 풀어본다.1. 고전역학의 직관: 에너지가 부족하면 벽은 넘을 수 없다고전역학에서는 물체의 운동이 명확하다.위치, 속도, 에너지—이 값들이 정확히 정해져 있으니결과도 예측 가능하다.높이가.. 2025. 12. 2. 이전 1 다음
