다이오드 (1)

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1. 관련이론
-다이오드
다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품이다. 반도체란 원래 이러한 성질을 가지고 있기 때문에 반도체라 부르는 것이다. 트랜지스터도 반도체이지만, 다이오드는 특히 이와 같은 한쪽방향으로만 전류가 흐르도록 한다.
반도체의 재료는 실리콘(규소)이 많지만, 그 외에 게르마늄, 셀렌 등이 있다. 다이오드의 용도는 전원장치에서 교류전류를 직류전류로 바꾸는 정류기로서의 용도, 라디오의 고주파에서 신호를 꺼내는 검파용, 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭 용도 등등, 매우 광범위하게 사용되고 있다.
다이오드의 작동원리
다이오드 소자는 PN접합으로 불리는 구조를 가지고 있으며, 반도체의 P측 단자를 양극(Anode), N측단자를 음극(Cathode)이라 한다. 이러한 구조는 양극에서 음극으로 즉, 순방향으로만 전류가 흐르며, 그 역방향은 거의 전류가 흐르지 않는 기능이 있습니다. 이러한 효과를 정류 작용이라 하며, 교류를 직류로 변화하는 효과가 있다. 다이오드의 기능은 쉽게 생각하면 전류 스위치라고 할 수 있다. 전기의 흐름을 물의 흐름에 비유해 보면 양극은 물의 상류, 음극은 하류에 해당하며, 상류에서 하류로 물이 흐르는 것처럼 애노드에서 캐소드로 전류가 흐르며 하류에서 상류로 물이 흐르지 않는 것처럼 다이오드의 정류 원리이다.
순방향과 역방향 특성
다이오드에는 애노드와 캐소드라고 하는 2개의 단자가 있다. 애노드에 (+)를, 캐소드에 (-)를 인가하여 애노드로부터 캐소드로 전류가 흐를 때의 특성을 순방향 특성이라고 하며, VF, IF가 이것에 해당한다. 이와 반대로 애노드에 (-), 캐소드에 (+)가 이나되었을 때 다이오드에는 기본적으로 전류가 흐르지 않는다. 이때의 특성을 역방향 특성이라 하며, VR이나 IR등이 역방향 특성이다.

<중 략>

트랜지스터와 다이오드의 중요성은 기초임에도 간과해서는 안된다는 것을 느꼈다. 레포트 조사 결과 트랜지스터는 발명의 업적으로 노벨상 수상까지 하였다. 이는 현대 전자 기술의 기초와, 과학기술의 발전을 가져다 줄수 있는 중요한 계기를 확인하였기 때문이다.
레포트 작성중에 발광다이오드라는 LED 제품을 봤는데, 다이오드의 다양한 응용분야를 느낄 수 있었다. 국내 대기업들도 발광다이오드(LED)로 많은 제품이 출시하고 있는데, 반도체 분야 뿐만 아니라 LED분야도 주요수출품목으로 자리잡아 세계시장을 석권했으면 좋겠다.
이상으로 다이오드 특성 실험을 끝마치며, 재미있는 실험을 진행해주신 조교님께 감사드립니다.

참고 자료

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