다이오드(피스파이스)

소개

다이도드 피스파이스

목차

실험에 관련된 이론
실험회로 및 시뮬레이션 결과
실험방법 및 유의사항

본문내용

다이오드는 우측그림의 상단부분을 말한다. 다이오드의 구조는 P형 반도체와 N형 반도체의 접합으로 이루어져있다. 물성적인 부분에서 본다면 다이오드의 전류가 흐르는 부분은 Depletion 의 크기에 따라 달라진다.
지금 그림은 역방향 바이어스의 경우이다. (+)가 Major Charge인 P형에 (-)극을 연결 시키게 되면 양전하는 멈춰있지만 음전하가 상대적으로 depletion 영역으로 이동한다. 반대로 N형에서는 상대적으로 depletion영역에 양전하가 늘어난다. 그 때문에 다이오드의 가운데 부분은 부도체의 성격을 띈 depletion영역이 된다. 이 영역이 어느 부분에 더 치우치는 지는 각 반도체의 도핑농도에 따라 달라진다.
<역방향 Bias>


이 그림은 순방향 바이어스 그림이다. 역방향과 반대이기 때문에 양 반도체 사이의 전하의 움직임이 활발해진다. 즉 전류가 흐를 수 있다는 것이다. 이러한 특징이 다이오드가 한 방향으로만 전류가 흐르게한다.

이 그래프는 다이오드의 특징을 한눈에 보여준다. 즉 역방향(V<=0일 때) I=0이다. 물론 30~-40V이하로 내려갈 경우에는 음의 전류가 강하게 흐르게 된다. 그러나 그 경우는 제너다이오드의 경우이므로 논외로 한다. 그리고 반대로 순방향 바이어스의 경우는 Threshold Volt에 이르면 양의 전류가 흐르게 된다. Threshold Volt의 경우에는 각각의 도핑농도에 따라 달라지게 되는데 단어 뜻 그대로 문턱전압의 역할을 한다.


<Diode의 전류 그래프>
실험회로 및 시뮬레이션 결과
●다이오드 검사 단자
다이오드의 경우 물성적 특징에 따라 순방향의 저항을 측정하였을 때는 0에 가까운 값이 측정되고 역방향을 측정했을 경우 ∞ 에 가까운 값이 나오게 된다. 위의 이론에서 설명한 부분으로도 예상할 수 있다. 하지만 우리는 P-Spice를 통해서 실제로 정말 역방향일 경우에는 전류가 흐르지 않는지(저항이∞인지) 알아보자.

참고자료

· [1] B. Razavi, “Fundamentals of Microelectronics,” John Wiley, 1st Edition, 2007, pp.380-410
· [2]http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1118&docId=106693713&qb=7ZS87Iqk7YyM7J207Iqk7KCA7ZWt7Lih7KCV&enc=utf8&section=kin&rank=10&sort=0&spq=0