3-1다이오드

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실험(3)

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3-1 반도체 다이오드
실험 목표
-반도체 물질의 동작을 알아보고 전류가 다이오드에 미치는 영향을 조사한다.
관련이론
1. 게르마늄과 실리콘 반도체
반도체 재료는 절연체와 도체의 중간성질을 가지며 탄소(C), 게르마늄(Ge), 실리콘(Si)이 있으나 전자 응용에 적합한 것은 게르마늄과 실리콘이다.
게르마늄은 1886년 발견된 부서지기 쉬운 회백색의 원소이며 분말 게르마늄은 석탄의 재에서 추출되어 고체 상태에서의 순수한 게르마늄을 만든다.
실리콘은 1823년 발견되었으며 백색 또는 무색의 화합물인 실리콘 이산화물로서 지구의 표면에서 광범위하게 별견된다. 실리콘 이산화물은 모래, 석영, 부싯돌 등에서 풍부하게 별견되며 고체상태의 순수한 실리콘으로 화학적으로 변환시킬 수 있다. 실리콘은 가장 일반적으로 사용되는 반도체 재료이다.
일단 순수한 진성물질이 얻어지면 반도체 소자에 필요한 재료로 만들 수 있다.
원자의 중심에는 원자핵이 있으며 핵은 양자와 중성자로 구성된다. 양자는 양전자를 띠고 중성자는 전기적으로 중성이며 핵 주위의 궤도전자는 음전하를 띠게 된다. 그림3-1은 실리콘의 원자구조를 나타낸다. 처음 궤도는 두 개의 전자를, 두 번째 궤도는 8개의 전자를, 그 다음 최외각전자, 즉 원자가 각에서는 4개의 전자를 가진다. 전자가는 전자를 보충하거나 방출할 수 있는 원자의 상태를 나타내며, 전기적, 화학적 성질을 결정한다. 오른쪽의 그림은 원자가 각에서 4개의 전자만을 가지는 간략화 된 실리콘 원자 구조이다.

참고 자료

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