기초전기전자 업로드 다이오드 특성 실험 자료 XZ

기초전기전자 업로드 다이오드 특성 실험 자료
 

기초전기전자실험
다이오드 특성 실험 보고서



1. 관련이론
반도체 다이오드는 한쪽 방향으로는 전류를 잘 통과시키지만 반대 방향으로는 거의 전류를 통과시키지 않는다. 이것은 순방향 저항은 낮은 반면에 역방향 저항은 매우 높기 때문이다. 모든 반도체 다이오드는 대체적으로 단방향적 특성을 가지고 있다.

순방향 전류

오른쪽 그림 11-1-(a)와 같이 전원을 pn접합 다이오드의 p형 쪽에 +극을 n형 극 쪽에 대하여 -극을 연결할 때 순방향전압 ( forward voltage ) 또는 순방향 바이어스 ( bias )가 걸려있다고 말한다. 이 때 다이오드를 통하여 큰 전류 즉, 순방향 전류 ( forward current )가 흐른다. 이는 p영역의 hole의 n영역으로, n영역의 전자기 p영역으로 활발히 흐름으로 인해 p영역에서 n영역으로 큰 전류 I가 흐르게 된다.

역방향 전류

오른쪽 그림 11-1-(b)와 같이 pn접합 다이오드에 외부전압이 n형쪽에 +, p형쪽에 -가 되도록 가해질 때 역방향 전압 ( reverse voltage ) 또는 역방향 바이어스 ( bias )가 걸렸다고 말한다. 이때 다이오드를 통해 극히 약한 전류 즉, 역포화 전류 ( reverse saturation current )가 n영역에서 p영역으로 흐른다. 이 전류는 낮은 역방향전압에서 쉽게 최대치에 도달하며 역방향 전압을 높여도 그 이상 더 커지지 않으므로 역포화 전류 ( Is )라고 부른다.


관련이론 추가조사 - 1. 다이오드의 원리
다이오드 : +의 전기를 많이 가지고 있는 p형 물질과 -의 전기를 많이 가지고 있는 n형 물질을 접합하여 만든 것으로서, 한쪽 방향으로는 쉽게 전자를 통과시키지만 다른 방향으로는 통과시키지 않는 특성을 가지고 있다. p는 인듐(In)이나 갈륨(Ga)과 같은 물질을 규소에 합성하여 +성분(hole:정공)이 많게 만든 물질이고, n은 비소(As)나 안티몬(Sb)과 같은 물질을 규소에 합성하여 -성분(electron:전자)이 많도록 만든 물질이다. 이들을 접합하여 만든 것을 다이오드라고 하며 pn junction 이라고도 한다.

① 전압을 가하지 않을 때 : pn 접합면에 정공이나 전자의 이동을 방해하는 전기장이 생김.


② 순방향 전압을 가했을 때 (n형에 -, p형에 +의 전압을 가했을 때)
- n형 반도체내의 전자는 전원의 -에 의해서 반발 당하고 전원의 +측에서는 끌어당기므로 전자는 n형에서 p형 쪽으로 이동.
- p형 반도체내의 정공은 전원의 +에 의해서 반발 당하…(생략)
 

   
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