7주차 다이오드 예비보고서(ㅇㅎ대, A+)

소개글

"7주차 다이오드 예비보고서(ㅇㅎ대, A+)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 기초 이론
1) [1]Diode란 무엇인가?
2) Pn-junction
3) [1, pp. 61-66]저항과 Diode를 직렬 연결하였을 때 회로 특성
4) [1, pp. 61-66]저항과 Diode를 병렬 연결하였을 때 회로 특성

본문내용

1. 실험 목적
다이오드의 기본적인 특성을 알아보고, 저항과 연결된 회로에서 어떻게 동작하는지 알아보자.
2. 기초 이론
1) [1]Diode란 무엇인가?
다이오드는 회로에서 전류를 한 방향으로만 흐를 수 있도록 설계된 소자이다. Figure 1에는 다이오드의 기호를 나타내고 있는데, Anode의 전압이 Cathode의 전압보다 높으면 순방향으로 바이어스 되어 전류가 흐르고, 반대로 Cathode의 전압이 더 높으면 역방향으로 바이어스되어 전류가 흐르지 않게 된다. 다이오드가 이상적이라면, 다이오드의 I-V특성은 Figure 2와 같이 된다. 이 때 V_D=V_Anode-V_Cathode이다.
2) Pn-junction
이상적인 다이오드의 특성을 모방하기 위해, 실제로는 pn-junction된 다이오드를 이용한다. 따라서 실제 다이오드의 동작을 이해하기 위해 pn-junction의 동작을 이해할 필요가 있다. Pn-junction은 intricsic 반도체에 도너와 억셉터 불순불이 첨가된 각각 n-type, p-type의 extrinsic 반도체를 접합시켜 형성된다. Pn-접합 다이오드가 평형, 역방향 바이어스, 순방향 바이어스일 때 각각 어떻게 동작하는지 살펴보자.
#1. 평형(equilibrium)
우선 평형상태에서 pn접합의 전류에 기여하는 요소는 p-type, n-type 반도체의 전자와 정공 농도의 차이로 인한 확산전류와 pn-접합 사이에 형성되는 전기장에 의한 드리프트 전류가 있다.
확산 전류: n-type 반도체에는 자유전자의 농도가 높고 반대로 p-type 반도체에는 정공의 농도가 높다. 각 캐리어들은 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질이 있으므로 이떄 캐리어들이 이동하면서 전류가 흐른다. J_diff=qD_n ⅆn/ⅆx-qD_p ⅆp/ⅆx (두 캐리어는 농도가 낮아지는 방향으로 이동하고, 따라서 전자의 전류 방향은 농도가 높아지는 쪽, 정공은 농도가 낮아지는 쪽이다.)

참고 자료

B. Razavi, Microelectronics, WILEY.