전기계측 예비 보고서

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목차

1. PN 다이오드(PN접합 다이오드) 작동원리
2. 발광 다이오드(LED) 작동원리
3. 임피던스 개념 조사
4. Reference

본문내용

1. PN 다이오드(PN접합 다이오드) 작동원리
PN접합 다이오드는 실리콘에 각각 P형 불순물반도체와 N형 불순물반도체를 접합하여 만들어진 반도체소자이다. 접합시 P형의 정공과 N형의 전자가 접합영역에서 결합하여 공핍층을 생성한다. 공핍층은 정공이나 전자와 같은 캐리어가 없는 절연영역이며 접합영역을 통과하는 캐리어의 이동을 방해한다. 전자나 정공이 공핍층을 통과하기 위해서는 일정 이상의 전압이 필요하며 이 전압을 전위장벽이라고 한다.
전압이 걸리는 방향에 따라 크게 순방향 바이어스와 역방향 바이어스로 나눌 수 있는데, 순방향 바이어스의 경우 양전위가 가해진 P형의 정공이 N형으로 이동하고 음전위가 가해진 N형의 전자가 P형으로 이동하여 공핍층이 축소된다. 정공과 전자 등 캐리어의 이동이 원활하여 전류가 흐른다. 반면 역방향 바이어스의 경우 음전위가 가해진 P형의 정공이 전원쪽으로 이동하고 양전위가 가해진 N형의 전자도 전원쪽으로 이동하여 공핍층이 증가된다. 가해진 전압의 크기가 클수록 공핍층은 넓어지며 공핍층을 통과하는 소수 캐리어에 의한 역방향 누설전류가 발생한다. 정공과 전자 등 캐리어의 이동이 원활하지 못하여 역방향 누설전류 외에 전류가 흐르지 못한다. 이런 순방향 도통 특성을 이용하여 정류회로 및 클램프회로에서 많이 사용하고 있다. 참고로, 역방향 전압-전류 특성은 높은 항복전압 이전의 역방향 인가전압에 대해서는 거의 전류가 흐르지 않는 특성을 보이다가 항복전압 이상의 전압이 인가되면 전자 눈사태 현상에 의해 급격히 상승되는 전류가 흘러 소자를 파괴시킨다.

참고 자료

➀ 유수복·심상욱 공저, 전자기초실험, 태영문화사, 2008
➁ 김래현 외 6명, 고출력 LED 및 고체광원 조명기술, 아진, pp.19-26, 2006
➂ 전동한, 임영배, 홍선균 외, 전기전자계측, 광문각, 1997
➃ 전기계측 실험 매뉴얼, 서울대학교 기계항공공학 실험 1