[보고서점수A+]한국기술교육대학교 전자회로실습 CH1. PN접합다이오드 실험보고서

소개글

올리는 자료들은 모두 연구원님의 우수보고서 모음에 들어간 보고서들 입니다.
요구 사항을 아주 꽉꽉 눌러 담았습니다.

목차

0. 실험 목적

1. 이론 및 실험 원리
① P형 반도체
② N형 반도체
③ P-N 접합 다이오드의 동작
④ 주요 용어 정의
-문턱전압
-누설전류
-항복현상
-벌크저항

⑤ 근사법
- 1차 근사법
- 2차 근사법
- 3차 근사법

2. 실험방법 및 결과
① 장비 및 재료
② 다이오드 바이어스 측정
-[표 1.1] 다이오드 바이어스

③ 다이오드 전압-전류 특성 곡선 실험
④ 다이오드 전압-전류 특성 곡선 작도
⑤ 다이오드 근사해석
-[표 1.3] 다이오드의 근사해석법

3. 고찰
① 이상적인 다이오드 특성곡선에 비하여 실제 특성곡선이 얼마만큼의 오차를 가지는가? 그렇다면 무엇 때문에 이런 오차가 발생하는가?

② 다이오드의 특징과 용도에 대하여 간단히 조사하고 사용되는 대표적인 예를 5가지 정도 들고 간단히 용도에 대하여 설명하여라.

③ 만약 Ge 다이오드를 가지고 실험을 할 경우 Si 다이오드와 다른 점이 있다면 어느 부분이며 그 이유에 대하여 논의하여라.

④ 다이오드의 근사 해석법 중에서 가장 일반적으로 많이 사용하는 방법은 무엇이며, 어떤 이유로 많이 사용하게 되는지 논의하여라.

본문내용

1. 이론 및 실험 원리
① P형 반도체
- 반도체 소자의 주재료인 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)에 3가 원소인 인듐(In), 갈륨(Ga)과 같은 물질을 도핑시킨 것으로, 원자 간의 전자결합 구조를 변화시켜 정공 수를 늘리고 반도체의 도전율을 증가시킨 반도체이다. P형 반도체에서 다수 캐리어는 정공이고, 소수 캐리어는 자유전자이다.
② N형 반도체
- 순수 반도체에 5가 원소인 안티몬(Sb), 비소(As)와 같은 물질을 도핑시킨 것으로, 원자 간의 전자결합 구조를 변화시켜 자유전자 수를 늘리고 반도체의 도전율을 증가시킨 반도체이다. N형 반도체에서 다수 캐리어는 자유전자이고, 소수 캐리어는 정공이다.

<중 략>

① 이상적인 다이오드 특성곡선에 비하여 실제 특성곡선이 얼마만큼의 오차를 가지는가? 그렇다면 무엇 때문에 이런 오차가 발생하는가?
- 크게는 100%, 적게는 약 2~10%의 오차율을 보이고 있다. 이상적인 다이오드는 아주 작은 전압이 걸려도 전류가 흐르지만, 실제 다이오드는 결합부의 공핍층에 의해 일정 수준 이상의 전압이 공급되어야만 전류가 흐르기 때문일 가능성이 높다. 또한, 이상적인 다이오드와는 달리 실제 다이오드는 문턱전압 이상의 기전력이 발생해도 특정 기울기로 증가할 뿐, 무한대의 기울기로 수직상승하지 않기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 이 밖에 온도 및 도핑정도 등 여러 가지 환경 변수가 작용한다
② 다이오드의 특징과 용도에 대하여 간단히 조사하고 사용되는 대표적인 예를 5가지 정도 들고 간단히 용도에 대하여 설명하여라.
- 다이오드는 순방향 전압이 걸렸을 때 전기가 통하고(도통) 역방향 전압이 걸렸을 때 전류를 차단하는 특징이 있다. 즉, 도체와 부도체의 특성을 모두 가지고 있어, 주로 정류작용을 하는 용도로 사용되고 있다. 대표적으로 전기자동차의 모터 회로가 있는데, 모터가 회전하는 동안 코일에 축적되던 에너지가 갑자기 방출되면 큰 수치의 역방향 기전력이 발생한다. 이를 방지하여 기계의 파손을 막아주는 것이 다이오드의 정류 작용이다. 이 밖에 전원장치의 정류기, 통신용 수신기 회로, 검파용 전류의 스위칭, 과전압 방지 등의 예시를 들 수 있다.

참고 자료

전자기초실험(태영문화사, 유수복, 심상욱)