[전기공학] 접합 다이오드의 特性
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작성일 19-10-25 04:25
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따라서, 캐리어의 이동이 되지 않으므로 전류는 흐르지 않는다.
[그림 4-a]와 같이 p형 부분에 양(+)전압, n형 부분에 음(-)전압을 가하며, 공핍층 내의 전위와 양, 음이 반대로 되므로 전위 장벽이 낮아져서 공핍층도 좁아진다. 이 상태는 물속에 농도가 높은 잉크를 떨어뜨렸을 때, 잉크는 서서히 전체에 퍼져 나중에는 물과 혼합해 버리는 경우와 비슷하다. 진성반도체는 불순물이 첨가되지 않은 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)을 말하며, 이는 자유전자와 정공이 존재하지 않은 공유결합 상태로 존재하여 전기전도도가 낮다. 따라서, 캐리어의 이동이 되지 않으므로 전류는 흐르지 않는다. 그 결과 p형 부분의 양공은 접합면을 넘어서 n형 부분으로, n형 부분의 전자는 p형 부분으로 이동해 간다. 여기서, p형 부분과 n형 부분이 접속되어 있는 면을 접합면(junction surface)이라 한다. 이와 같은 현상을 확산 현상(diffusion phenomenon)이라 한다. 그리고 p형 부분에는 애노드, n형 부분에는 캐소드의 두 개 전극이 양단에 부착되어 있다. p형 부분의 인듐(In) 원자는 캐리어의 양공에 전자가 부가되어 이온화하고, 음(-)의 전하를 띠게 된다. [그림 4] 순방향 전압의 경우 ♠ pn 접합에 역방향 전압을 가했을 때 [그림 6-a]과 같이 p형 부분에 음(-)전압, n형 부분에 양(+)전압을 가하면, p형 부분의 양공은 음극(-극), n형 부분의 전자는 양극(+극)에 RMffu 간다. 동시에 접합면 부근에 캐리어의 결핍층이 생기는데. 이것을 공핍층(depletion layer)이라고 한다. [그림 4-b]는 이 경우를 기호로 나타낸 것이고 [그림 5]는 대표적인 순방향 전압-전류 特性곡선을 나타낸 그림이다. N형 반도체는 진성반도체에 P, As, Sb등의 5가 원소(donor)를 첨가하여 과잉의 전자를 형성시킨 것이며, P형 반도체는 B, Al 등의 3가 원소(accepter)를 첨가하여 다수의 홀(hole)을 포함하고 있는 소자를 말한다. 이 전하에 의한 전위차를 전위 장벽(barrier potential)이라 하며, 캐리어가 이 이상 확산하는 것을 막아 pn 접합 전체의 중화를 저지한다. 따라서, 접합면 부근에서 확산한 양공과 전자는 서로 결합하여 소멸한다. 반도체는 진성 반도체(intrinsic semiconductor)와 외인성 반도체(extrinsic semiconductor)로 분류된다 진성반도체는 불순물이 첨가되지 않은 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)을 말하며, 이는 자유전자와 정공이 존재하지 않은 공유결합 상태로 존재하여 전기전도도가 낮다. 반도체는 진성 반도체(intrinsic semiconductor)와 외인성 반도체(extrinsic semiconductor)로 분류된다.
[그림2] pn 접합의 캐리어
[그림 4] 순방향 전압의 경우
접합 다이오드에 대하여 알려면 우선 반도체에 대한 대략적인 설명이 필요하다. 실제의 전자소자는 불순물(B,P등)을 첨가하여 전기전도도를 적당히 조절한 외인성 반도체(N형,P형)을 사용하고 있다. 이와 같이 전압을 인가하는 방법을 순방향 전압(forward voltage)이라 한다. 그 결과, [그림3]과 같이 p형 부분에는 음의 전하가 n형 부분에는 정(+)의 전하가 나타난다.
설명
[그림 2-b]는 접합면 부근의 캐리어가 소멸된 부분을 나타낸 것이다. 그리고 흐르는 전류를 순방향 전류(forward current)라고 한다. 그리고 흐르는 전류를 순방향 전류(forward current)라고 한다. ♠ pn 접합일 때의 캐리어 모습 pn 접합에는 [그림 2-a]과 같이 p형 부분의 접합면 부근 양공은 n형 부분으로, n형 부분 접합면 부근의 전자는 p형 부분으로 이동한다.
동시에 접합면 부근에 캐리어의 결핍층이 생기는데. 이것을 공핍층(depletion layer)이라고 한다. 이 상태는 물속에 농도가 높은 잉크를 떨어뜨렸을 때, 잉크는 서서히 전체에 퍼져 나중에는 물과 혼합해 버리는 경우와 비슷하다.
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♠ pn 접합일 때의 캐리어 모습
접합 다이오드에 대하여 알려면 우선 반도체에 대한 대략적인 說明(설명) 이 필요하다. N형 반도체는 진성반도체에 P, As, Sb등의 5가 원소(donor)를 첨가하여 과잉의 전자를 형성시킨 것이며, P형 반도체는 B, Al 등의 3가 원소(accepter)를 첨가하여 다수의 홀(hole)을 포함하고 있는 소자를 말한다. 여기서, p형 부분과 n형 부분이 접속되어 있는 면을 접합면(junction surface)이라 한다. [그림2] pn 접합의 캐리어 [그림 3] 전위 장벽과 공핍층 [그림 2-b]는 접합면 부근의 캐리어가 소멸된 부분을 나타낸 것이다.
♠ pn 접합에 순방향 전압을 가했을 때
[그림1] pn 접합 다이오드
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[그림 5] pn 접합 다이오드의 순방향 전압전류特性
[전기공학] 접합 다이오드의 特性
[그림 3] 전위 장벽과 공핍층
다이오드는 실리콘과 게르마늄의 진성 반도체 결정 속에 [그림1]과 같이 P형 반도체의부분과 n형 반도체의 부분을 만들어 이들이 서로 접속하게 한 것으로 pn접합(pn junction)이라 한다. 이 전하에 의한 전위차를 전위 장벽(barrier potential)이라 하며, 캐리어가 이 이상 확산하는 것을 막아 pn 접합 전체의 중화를 저지한다. 따라서, 접합면 부근에서 확산한 양공과 전자는 서로 결합하여 소멸한다. [그림 4-b]는 이 경우를 기호로 나타낸 것이고 [그림 5]는 대표적인 순방향 전압-전류 특성곡선을 나타낸 그림이다.
따라서, 캐리어의 이동이 생겨 전류가 흐른다.
순서
접합다이오드 다이오드
[그림 6-a]과 같이 p형 부분에 음(-)전압, n형 부분에 양(+)전압을 가하면, p형 부분의 양공은 음극(-극), n형 부분의 전자는 양극(+극)에 RMffu 간다. 또 n형 부분의 비소(As) 원자는 캐리어의 전자에 양공에 부과되어 이온화하고 양(+)의 전하를 띠게 된다. ♠ pn 접합에 순방향 전압을 가했을 때 [그림 5] pn 접합 다이오드의 순방향 전압전류특성 [그림 4-a]와 같이 p형 부분에 양(+)전압, n형 부분에 음(-)전압을 가하며, 공핍층 내의 전위와 양, 음이 반대로 되므로 전위 장벽이 낮아져서 공핍층도 좁아진다. p형 부분의 인듐(In) 원자는 캐리어의 양공에 전자가 부가되어 이온화하고, 음(-)의 전하를 띠게 된다 또 n형 부분의 비소(As) 원자는 캐리어의 전자에 양공에 부과되어 이온화하고 양(+)의 전하를 띠게 된다 그 결과, [그림3]과 같이 p형 부분에는 음의 전하가 n형 부분에는 정(+)의 전하가 나타난다.
pn 접합에는 [그림 2-a]과 같이 p형 부분의 접합면 부근 양공은 n형 부분으로, n형 부분 접합면 부근의 전자는 p형 부분으로 이동한다. 그 결과, 전위 장벽은 높아지고, 공핍층의 폭도 넓어진다. 그리고 p형 부분에는 애노드, n형 부분에는 캐소드의 두 개 전극이 양단에 부착되어 있다. [그림1] pn 접합 다이오드 다이오드는 실리콘과 게르마늄의 진성 반도체 결정 속에 [그림1]과 같이 P형 반도체의부분과 n형 반도체의 부분을 만들어 이들이 서로 접속하게 한 것으로 pn접합(pn junction)이라 한다. 따라서, 캐리어의 이동이 생겨 전류가 흐른다. 실제의 전자소자는 불순물(B,P등)을 첨가하여 전기전도도를 적당히 조절한 외인성 반도체(N형,P형)을 사용하고 있다. 그 결과 p형 부분의 양공은 접합면을 넘어서 n형 부분으로, n형 부분의 전자는 p형 부분으로 이동해 간다. 반도체를 간단한 말로 설명하자면 고온과 저온등과 같이 외부적인 영향이나 불순물첨가, 기타 조작에 의하여 전기적인 도체와 절연체 사이의 저항값을 가지는 고체이다. 이와 같은 현상을 확산 현상(diffusion phenomenon)이라 한다.
♠ pn 접합에 역방향 전압을 가했을 때
다. 그 결과, 전위 장벽은 높아지고, 공핍층의 폭도 넓어진다. 반도체를 간단한 말로 說明(설명) 하자면 고온과 저온등과 같이 외부적인 effect이나 불순물첨가, 기타 조작에 의하여 전기적인 도체와 절연체 사이의 저항값을 가지는 고체이다. 이와 같이 전압을 인가하는 방법을 순방향 전압(forward voltage)이라 한다.
