반도체를 이요한 포토다이오드(Photo Diode) 광검출기

소개글

포토다이오드에 대한 설명과 간단한 실험

목차

1. 반도체와 다이오드
2. Photo Diode
3. 반도체 다이오드 재료에 따른 PD의 반응 파장
4. 광원
5. break down Voltage와 온도 특성
6. Dark current
7. Responsivity & Quantum Efficiency
8. Photo Detection

본문내용

1. 반도체와 다이오드

1-1. 반도체

지난 반세기에 걸쳐 반도체 산업은 비약적인 발전을 해왔다. 그리고 이제 반도체는 우리 생활에 없어서는 안 될 중요한 것이 되었다. 반도체란 고체화 되어있는 도체와 절연체가 가지는 저항 값의 중간 정도의 크기의 저항 값을 갖는 고체로서 주로 물질 중앙의 원자핵을 중심으로 최외각 전자가 존재하는 가전자가 4개씩으로 8개의 전자가 서로 공유결합을 하고 있는 Si와 Ge가 사용된다. 이중 높은 온도 및 역 전압에 대한 특성이 안정적인 Si를 주로 사용하고 있다.
Si와 Ge을 유용한 반도체 재료로 사용하기 위해서는 정제된 반도체의 순도가 99.999%이상으로 불순물을 정제 하여야 한다. 이러한 반도체를 진성 반도체라고 하며, 이러한 상태에서는 도전율이 낮으므로 도전율을 높이기(저 저항 상태) 위해 불순물을 첨가(doping)하여 화합물 반도체를 만든다. 첨가하는 불순물에 따라 p형 반도체 n형 반도체로 구분되어 진다. p형 반도체는 Si나 Ge에 3가의 원소(B, Ga, In)를 첨가함으로써 공유결합상태에서 전자가 한개 모자라는 상태로 전자를 받을 수 있는 상태로, 정공이 존재하고 이 정공이 다수캐리어가 되는 반도체이다. n형 반도체는 Si나 Ge에 5가의 원소(Sb ,P, As)를 첨가함으로써 공유 결합상태에서 전자가 한개 남는 상태(Doner)로 되어 전자를 제공할 수 있는 상태로 다수캐리어가 전자인 반도체이다.


1-2. 온도에 따른 반도체의 특성

반도체의 경우, 전자가 열적으로 여기 되어 electron-hole pair를 형성하고, 이들이 전도에 기여를 하기 때문에 온도에 따라 가변적이다. 실제 온도에 따른 반도체의 저항 변화는 그래프와 같다.

참고 자료

없음