계명대 (일반 물리 및 실험) 다이오드 보고서 A+

소개글

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목차

1.실험목적 및 배경이론
2.실험이론
3.실험결과
4.고찰
5.질문과 답

본문내용

1.실험목적 및 배경이론

1]실험목적
• 다이오드의 대하여 알아보고 다이오드의 동작원리를 이해한다.

• 다이오드의 종류에 따른 문턱전압을 알아본다.

2]배경 및 이론
• 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)은 4족 원소로서 대표적인 반도체이다. 순수한 상태의 Si나 Ge는 진성반도체라고 불린다. 진성반도체는 전류를 잘 흐르게 하지 못한다. 반도체 소자로 쓰기 위하여 불순물을 첨가하여 전도도를 증가시키며 이를 도핑이라고 한다.

그림1 (주기율표)
• 진성 반도체에 미량의 3가 원소(붕소, 알루미늄은)을 첨가한 것을 P형 반도체라고 한다. P형 반도체는 전하를 옮기는 캐리어로 정공이 사용된다. 진성반도체에 미량의 5가 원소를 첨가한 것을 N형 반도체라고 한다. N형 반도체는 전하를 옮기는 캐리어로 전자가 사용된다.

• 다이오드는 그림과 같이 P형 반도체와 N형 반도체의 집합으로 이루어 진다.

그림2 (다이오드의 구조)

• P-N 접합 후 즉시 공핍 층이 형성이 된다. P-N 접합이 처음 생성되면, N영역의 자유영역 전자들이 정공이 많은 P영역으로 확산된다. 자유 전자들이 정공과 결합한 후에는 정공이 사라지며 전자들은 더 이상 자유롭지 못하게 된다. 따라서 두 속성의 전하 캐리어들(정공과 전자)이 모두 사라지고, P-N접합 주변 지역은 마치 부도체인 것처럼 동작하며 이를 재결합이라고 한다. 하지만 공핍 층의 크기에는 한계가 있고 얼마 후에는 재결합이 끝나게 된다.

그림3 (공핍 층의 형성)

• N형 반도체 쪽에 음의 (-)전압을 P형 반도체 쪽에 양의 (+)전압을 가하는 것을 순 방향 바이어스라고 한다. 이때 공핍 층에 형성된 전위장벽과 반대쪽으로 전기장이 형성이 되며 재결합이 다시 시작되고 P-N접합을 지나 상당한 양의 전류가 흐른다. 전위차가 커지게 되면 다이오드의 전도성이 커지며 전하가 흐리기 시작한다. 이때 다이오드는 도체처럼 동작한다.

참고 자료

없음