chapter+9+반도체와+다이오드_10

소개

실험(3)실험(3)

목차

1. 반도체 소자의 물리적인 원리 이해
2. 다이오드의 대신호 모델
3. 전파 정류기 회로
4. 제너 다이오드
5. 실제 다이오드의 동작
6. 태양 전지, 광센서, SED 및 포토 다이오드

본문내용

9.1 반도체 소자와 전기 전도
 반도체 : 주위 조건 변화에 따라 도체 또는 부도체로 작용하는 물질 또
는 소자
 일반적으로 4족 원소로 구성된 물질
 주로 실리콘 (Si) 혹은 게르마늄 (Ge)을 원료로 사용
 도체보다는 저항이 크며 부도체 보다는 저항이 작다
 실리콘은 가공하기 쉽고 가격이 싸며 원료가 풍부
 가장 많이 쓰이는 반도체 재료
 가해주는 열 및 빛의 양에 따라 전기 전도성이 크게 변화
 일반적으로 두개 이상의 원자핵이 전자를 공유하는 공유 결합
 열이나 빛을 가하면 전자는 결정 구조와 결합을 끊고 자유전자 생성
 반도체가 전도성을 가짐

 정공 (hole): 자유전자가 뛰어 나간 후 생긴 공백. 따라서 양의 성질 (+)
 반도체는 두 종류의 전하 운반자를 가진다 : 전자와 정공
 진성 농도 (intrinsic concentration) : 어떤 물질의 가용 자유 전자수

<중 략>

 다이오드 클램프 (clamp)
 파형을 직류값만큼 클램핑 (shift down or up)
하는 역할
 양의 반주기 동안 다이오드가 전도하며 전류
가 흘러 커패시터에 충전
 음의 반주기 동안 전류가 흐르지 않기 때문에
방전되지 않음
 따라서 충전된 전류는 양의 반주기 동안 전원
과 반대로 연결된 전원으로 볼 수 있다.
 전압을 낮춤

 vout(t) = vs(t) - Vpeak (9.13)



 식 (9.13)이 정확하려면 RC 시간 상수가 vs(t)의 주기 T 보다 커야 한다 RC >> T (9.14)

 vs(t)의 양의 피크는 0으로 고정

 점선은 전원 전압이며 실선은 클램프된 전압
 만약 다이오드의 연결 방향이 반대면 출력전압은 다음과 같이 된다
 vout(t) = vs(t) + Vpeak (9.15)

 clamp : 고정시키다, 꺽쇠, 잠금쇠

9.7 광다이오드 (photo diode)
 광신호를 전기신호로 바꾸어주는 광검출기로 사용 (센서)
 빛에 대하여 고감도, 고속으로 반응하는 광통신의 수광소자로 사용
 광다이오드는 역방향 바이어스로 연결

 빛이 다이오드에 입사 :
빛 에너지로 실리콘 내부에서 자유전자 및 정공이 대량 방출 (광전리)
 발생된 정공은 p 영역으로 자유전자는 n 영역으로 각각 끌려감
 역방향 전류가 급격히 증가
 많은 빛이 입사되면 흐르는 전류의 양도 많아진다

참고자료

· 없음