다이오드 특성 및 동작원리(피스파이스)

목차

1. diode 배 전압회로에 대한 PSpice simulation(입력전압 Vs 와 출력전압 Vo 의 파형 -2주기)
2. zener diode 회로에 대한 PSpice simulation (입력전압 Vs와 출력전압 Vo의 파형 - 2 주기)
3. 다이오드 특성 및 동작원리

본문내용

-동작원리
‘+’의 전기를 많이 가지고 있는 p형 물질과 ‘-'의 전기를 많이 가지고 있는 n형 물질을 접합하여 만든 것으로서, 한쪽 방향으로는 쉽게 전자를 통과시키지만 다른 방향으로는 통과시키지 않는 특성을 가지고 있다. p는 인듐(In)이나 갈륨(Ga)과 같은 물질을 규소에 합성하여 ‘+’성분(hole : 정공)이 많게 만든 물질이고, n은 비소(As)나 안티몬(Sb)과 같은 물질을 규소에 합성하여 ‘-’성분(electron : 전자)이 많도록 만든 물질이다. 이들을 접합하여 만든 것을 다이오드라고 하며 pn junction 이라고도 한다.
정공이 다수캐리어인 p형과 전자가 다수 캐리어인 n형을 접합시키면 접합부에서는 홀과 전자가 서로 상대 영역으로, 즉 캐리어의 농도가 낮은 쪽으로의 확산이 일어난다.
p영역의 홀이 떠난 3족 원자는 음이온이 되고, n영역의 전자가 떠난 5족 원자는 양이온이 되는데 이들 이온들은 원자 자체가 전기를 띤 것이므로 움직일 수 없다. 즉 홀과 전자의 확산으로 움직이지 않는 이온들을 만들게 되며 이 영역은 홀과 전자가 존재하지 않는 결핍층을 형성하고 전기장이 형성된다.
이후 확산이 진행됨에 따라 결핍층 내의 이온수가 증가하게 되고 전기장이 점점 세지게 되며 어느 순간 캐리어가 이동하려는 힘과 저지하려는 전기장의 크기가 같아지면 확산은 중지되고 평형상태에 있게 된다. 전기장에 의한 전위차 때문에 p영역의 홀과 n영역의 전자는 상대영역으로 들어갈 수 없게 된다.
이 전위차를 전위장벽이라 한다. 하지만 외부에서 전압을 인가함으로써 전위장벽을 허물 수 있으며 이때는 홀과 전자기 쉽게 이동 할 수 있는 도체가 된다.

-특성
⋅순방향 바이어스
이 경우 전위 장벽에 의한 전기장과 바이어스에 의한 전기장이 서로 반대가 되며, 전위장벽을 상쇄시킬 수 있게 된다.

참고자료

· 없음