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[반도체] 반도체소자 및 특성 평가C아쉬워요

3.1 진성반도체(intrinsic semiconductor) : - 불순물이 없는 순수 반도체- 같은 수의 자유전자와 정공(positive hole)이 동시에 발생하는 반도체{- Si, Ge위의 그림처럼 진성 반도체에 전압을 했을 때 : - 정공은 전자와 반대 방향으로 이동하면서 전기를 전도3.2 불순물 반도체(extrinsic semiconductor) : - 진성 반도체에 불순물(3가 혹은 5가 원소)을 첨가하면 도전성이 크게 향상된다.1 N형 반도체 : P, As, Sb 등의 5가의 원소를 첨가 => 도너(donor)라고 함: N형 반도체의 대부분의 반송자(carrier)는 대부분 자유전자이다.2 P형 반도체 : B, Al, In 등의 3가 원소를 첨가 => 억셉터(acceptor)라 함: P형 반도체의 반송자는 대부분 정공(hole)이다.PN접합p형 반도체와 n형반도체를 접합하면p형의 정공이 n형으로 확산해 들어가고 n형의 전자가 p형으로 확산한다. 확산해 들어 온 전자와 정공은 접합부근에서 만나 결합함으로서 소멸되어 버리고 접합 부근 p형에는 (-)전하를 띤 억셉터 이온이 , n형에는 (+)전하를 띤 도우너 이온이 남게 된다. 접합부에는 전하의 존재로 인해 전계가 존재하게 되고 이 전계 때문에 더 이상 확산 현상은 일어 나지 않게 된다.이렇게 전자와 정공은 존재하지 않고 고정 전하만 존재하는 pn접합 부근의 영역을 공핍 영역 (depletion region), 혹은 전이 영역(transition region)이라 한다.전압이 인가된 다이오드1) 역방향 전압을 가했을 때{1 역방향 전압 : p형 반도체에 "-" , n형 반도체에 "+"를 연결2 동작 순서역방향 전압은 n형반도체 접합 근처의 전자를 "+" 전원단자 쪽으로 끌어 당기고{p형반도체접합 근처의 정공을 "-" 전원단자 쪽으로 끌어당긴다.{전자와 정공은 움직일수 없는 양이온과 음이온을 각각 남기고 이동하므로공핍층의 폭은 더 넓어지게 된다.{2) 순방향 전압을 가했을 때1 순방향 전압 : p형 반도체에 "+" , n형 반도체에 "-" 를 연결{2 동작 순서{순방향 전압 방향은 공핍층의 전계와 반대이므로 공핍층을 줄이며이로 인해 확산을 저지하던 공핍층 전계가 작아져{p형의 정공과 n형의 전자는 접합면을 넘어 확산하게 되어 다이오드는 전류를 흘리게 된다1.다이오드란?{다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품이다. 반도체란 원래 이러한 성질을 가지고 있기 때문에 반도체라 부르는 것이다. 트랜지스터도 반도체이지만, 다이오드는 특히 이와 같은 한쪽 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.반도체의 재료는 실리콘(규소)이 많지만, 그 외에 게르마늄, 셀렌 등이 있다.다이오드의 용도는 전원장치에서 교류전류를 직류전류로 바꾸는 정류기로서의 용도, 라디오의 고주파에서 신호를 꺼내는 검파용, 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭 용도 등, 매우 광범위하게 사용되고 있다.{기호의 의미는 (애노드){(캐소드)로 애노드측에서 캐소드측으로는 전류가 흐른다는 것을 나타내고 있다{회로기호는{가 사용된다.다이오드중에는{정전압 다이오드(제너 다이오드): 회로 기호는{단지 순방향으로 전류가 흐르는 성질을 이용하는 것이외에, 다음과 같은 용도의 것이 흔히 사용.{발광 다이오드(LED): 회로 기호는{역향으로 전압을 가했을 경우에 어떤 전압에서 안정하는 성질을 이용하여, 일정한 전압을 얻기 위해 사용한다.{가변용량 다이오드(배리캡 또는 버랙터:varactor): 회로 기호는{전류를 순방향으로 흘렸을 때에 발광하는 다이오드이다.2. 다이오드의 특성 곡선{좌측의 그래프는 다이오드의 특성을 나타낸 것이다.순방향으로 전압을 가했을 경우, 약간의 전압에서도 순방향의 전류는 쉽게 흐른다는 것을 나타내고 있다.순방향으로 흘릴 수 있는 전류는 다이오드에 따라 규정되어 있다. 그리고 통상적으로 사용하는 경우 다이오드 자체의 저항성분에 의해 강하하는 전압은 0.6∼1V(VF) 정도이다(실리콘 다이오드의 경우, 대략 0.6V).여러 개의 다이오드를 직렬로 접속하여 사용하는 회로에서는 이 전압강하도 고려할 필요가 있다. 정류용으로 사용하는 경우, 순방향의 전류 허용값은 중요한 체크 포인트이다.역방향으로 전압을 가했을 경우, 역방향 전류는 흐르기 어렵다는 것을 나타내고 있다.역방향으로 가할 수 있는 전압은 다이오드의 종류에 따라 여러 가지가 있으므로 용도에 따라 선택한다. 그리고 역방향 전류는 매우 작어 수μA에서 수 mA이며, 다이오드의 종류에 따라 다르다.정류용으로 사용하는 경우, 역방향의 전압 허용값은 중요한 체크 포인트이다.3. 정류용, 스위칭용, 전압 안정용 다이오드{다이오드에는 어느 한쪽의 리드선에 띠 모양의 마크가 붙어 있다. 이 표시가 캐소드측을 나타내고 있다.사진의 경우, 우측에서 좌측으로는 전류가 흐르고, 좌측에서 우측으로는 전류가 흐르지 않게 된다.사진에서 맨 위에 있는 것과 두 번째의 것은 전류의 정류용이다.맨 위의 것이 6A의 전류가 흘릴 수 있는 것이고, 그 밑에 있는 것이 1A의 전류를 흘릴 수 있는 것이다.이 전류값은 최대정격이므로, 실제 사용할 때에는 최대라도 70% 정도 사용하는 편이 무난하다.세 번째의 적색을 띠고 있는 것은 1S1588이라 부르는 스위칭용 다이오드이다. 최대전류는 120mA이지만, ON/OFF의 전환을 고속으로 할 수 있기 때문에 스위칭용으로 사용되며, 디지털 회로에서 흔히 사용한다. 역방향 전압의 최대값은 30V로 되어 있다.맨 아래에 있는 것은 제너 다이오드로 6V의 것이다. 역방향으로 전압을 가했을 경우, 약 6V에서 일정하게 되며, 입력전압을 더욱 높이려고 하면 다이오드를 흐르는 전류가 증가하고, 전압은 변하지 않는다(약간 변한다). 그러나 흘릴 수 있는 전류는 30mA 정도에서 파괴되므로 너무 흐르지 않도록 전류의 보호를 생각하지 않으면 안된다.전원의 안정화에는 통상 3단자 레귤레이터를 사용하기 때문에 이 다이오드의 용도는 순간적인 과전압(너무 높지 않은 경우)으로부터 회로를 보호하는 용도 등에 사용한다.3단자 레귤레이터는 내부에서 제너 다이오드를 사용하고 있다.{{옆의 그림처럼 교류전원에 두 개의 LED를 그림처럼 연결했다면 교류는 전류의 방향이 '전류1'에서 '전류2'로 규칙적으로 바뀌므로(60HZ에서는 1초에60번 바뀜) 전류의 방향이 '전류1'일 때에는 L1이 점등되겠고, 전류의 방향이 '전류2'일 때에는 L2가 점등되겠습니다. 이러한 점등이 너무 빠르면 사람의 눈에는 두 개다 동시에 점등된 것처럼 보이겠지만 실은 교대로 점등이 되고있습니다.{만약 LED가 아니고 아래의 그림처럼 전등이라면전구는 방향성이 없으므로 '전류1'의 전류가 흐를 때도 점등 '전류2' 방향의 전류가 흐를 때에도 점등이 되겠습니다. 만약 옆의 전구를 약간 어둡게 하고 싶다면 저항을 삽입해도 되겠지만 전력의 낭비가 심하므로 양방향의 전류를 다 사용하지말고 한쪽방향의 전류만 사용하면 되겠습니다. 즉 전류1의 방향에서는 점등이 되고 전류2의 방향의 전류에는 점등이 되지 않게 하는 것입니다. 그러면 전력의 낭비 없이 전등의 밝기를 조절(두 가지 경우만)할 수가 있습니다. 거실이나 주방의 전등을 사람이 있을 때에는 밝게... 사람이 없을 때에는 위의 방법으로 약간 어둡게 해 놓으면 전력을 절약할 수 있을 것입니다.{옆의 그림과 같이 인두를 사용중 일 때에는 스위치를 ON해서 사용하고 잠시 사용치 않을 때에는 OFF로 해두면.. 인두가 과열되지도 않고, 사용할 때도 기다릴 필요 없이 바로 사용이 가능합니다. 왜 그런지 잠시 살펴보겠습니다. 전류가 전원에서부터 시계방향으로 흐르면 다이오드를 거쳐서.. 인두의 히터를 달구면서 흐릅니다. 그러나 전류가 반 시계방향으로 흐르면 전류는 히터를 거쳐, 다이오드에서 막혀 전류는 흐를 수 없습니다. 다이오드는 역방향 전류를 흘리지 않습니다. 에노드에서 케소드로 흐르는 전류를 순방향전류, 케소드에서 에노드로 흐를 수 없는 전류를 역방향전류라 합니다. 위의 경우에서 만약 스위치를 닫으면 다이오드는 없는 것과 같은 경우이므로 인두는 교류전류를 소비하며 최대의 열을 발생합니다. 스위치가 열려있을 때에는 한쪽방향의 전류만 사용되므로 인두는 식지도 않고 과열되지도 않고 전력의 반을 사용하며 스위치를 닫고 즉시 사용할 수 있는 상태를 유지합니다.

공학/기술| 2002.04.20| 6페이지| 1,000원| 조회(1,718)

반도체, 형, 반도체소자, 진성반도체, p형

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IMF와 산재현황

1.산업재해의 현황과 대책 2.산업재해 예방 10대 과제3.기업경영과 산업재해 4.기술과 산업재해 그리고 법산업재해의 현황과 대책1997년 산업재해보상보험의 적용을 받은 피보험근로자는 총 8,236,641명이다. 이중 산업재해(직업병 포함)로 인한 재해자수가 총 66,770명으로 산재보험 피보험 근로자 1,000명 중 8명이 산업재해를 당하였다. 산업재해로 인한 사망근로자는 2,742명으로, 근로자 10,000명당 3명이 사망하였다. 산업재해로 신체장애자 발생은 28,854명으로 전체 재해 발생자(66,770명)의 43.2%에 이르고 있다. 지난 10년간(1988-1997)의 산업재해 발생 변화추이를 살펴보면, 재해 발생 천인율의 경우 1988년 24.78에서 1997년 8.11로 감소하고 있다. 반면 사망 재해 천인율은 1998년 0.258로 감소하였다가 다시 1997년 0.333으로 꾸준히 증가하고 있다. 신체 장애 천인율은 1998년 4.57에서 1989년 3.73으로 감소하였으나 1992년 4.53으로 다시 증가하였으나 이후 감소하다가 최근 다시 증가하고 있는 추세이다(생명문화연구원 제18회 세미나 자료집, 5쪽). 이것은 90년대 후반 산업안전보건에 관한 규제완화 이후 사업장의 안전보건관리가 소홀히 이루어진 데 비롯되고 있다.산업재해 발생 이후 치료가 종결되어도 신체적으로 장해가 된(장애등급 1-14급) 근로자는 1988년 총 재해자의 18.4%에서 1997년에는 47.3%를 차지하여, 최근 10여 년 사이에 무려 28.9% 증가하였다. 또한 산업재해로 인해 사망한 근로자도 1987년 총 재해자의 1.17%에서 1997년 4.11%로, 2.94% 증가하였다. 지난 10년간(1988-1997) 산업재해로 인한 사망자수는 총 23,575명이며, 신체장해자는 274,200명이다. 이 중에 신체장해등급 1-3급의 경우가 7,217명이나 된다(같은 책, 6쪽).신체장해등급 1-3급의 경우는 노동능력 상실도 100%로서 작업현장에의 재복귀가 불가능하며 산재보험의고 있으며 300인 미만 사업장까지 포함할 경우 80%를 넘고 있다.)5 안전보건정책 집행과정의 전략적 기획이 수립되어야 한다.(* 현재 IMF 이후 불안심리 및 벤처기업 육성과 관련하여 안전관리정책이 상황에 적절하게 조기에 수립되어야 한다.)6 노사 대표가 참여하는 심의위원회를 활성화해야 한다.(* 현재 산업안전보건정책의 합리성과 집행과정의 민주성을 확보하기 위해 노·사 대표가 참여하는 산업안전보건정책 심의위원회의 심의가 1년에 겨우 한 두 번 열릴 뿐이다.)한편 기업의 안전보건 관리 방향도 수립해야 한다. 기업의 최고경영자는 미래의 기업은 재해발생을 줄이고 안전성을 도모하는 기업 이미지를 창출하지 않으면 발전할 수 없다는 것을 인식하고 다음과 같은 안전보건 관리 방향을 확립해야 할 것이다.1 기업 내 산업안전보건위원회를 적극 활용해야 한다.2 명예산업안전감독관 등 근로자 참여제도의 확대는 애사심을 갖고 수행되어야 한다.3 고용형태 다양화의 대비책을 강구하여야 한다.4 중·소 영세사업장의 안전관리지원을 강화하여야 한다.목차로기술과 산업재해 그리고 법현대사회는 기술사용이 증대함에 따라 그만큼 산업재해도 많이 발생하고 있다. 따라서 이를 예방하고 조치하기 위하여 기술법이 발전되고 있는 실정이다. 기술법은 기술의 사용으로 발생하는 위험에 대해서 인간의 생명·건강·물적 재화와 환경의 보호를 확보하는 것을 목적으로 한다. 기구안전 및 생산물, 핵 및 방사능에서의 안전, 환경침해방지, 감독을 요하는 시설 및 위험한 물질에 대한 규제, 그리고 건축·교통·노동안전의 확보 등과 관련하여 기술의 사용으로 발생할 수 있는 인간과 환경에 대한 안전의 확보를 목적으로 하는 기술법은 법의 한 분야로서 우리 사회에서 본격적이고 체계적으로 논의되어야 하는 분야이다.그러나 산업재해를 단순히 기술법을 마련한다고 해서 전적으로 해결되는 것은 아니다. 그보다 더 근원적인 것은 인간과 노동을 분리시키고, 사업주와 근로자를 분리시키는 생산성과 효율성에 경도되어 있는 시장경제와 개인주의를 넘어서 공심한 경기침체로 급감했던 산업재해가 경기회복에 따른 산업 활동이 증가하면서 다시 늘고 있다. 98년 5만여 명에 불과했던 재해자 수가 2000년에는 6만9천여 명으로 증가했다.사망자 수도 98년 2,212명에서 2000년에는 2,500명으로 늘었다.문제는 지난해 전체 재해자 가운데 아주 간단한 안전기준만 지켰더라도 사고를 피할 수 있었던 사례가 전체의 70%를 넘는다는데 있다.재해 통계를 분석한 한국산업안전공단측은 업무상 사고로 인한 재해자 6만2754명 가운데 4만4399명은 안전모 착용, 정리정돈 등 기초적인 예방활동을 게을리한 것으로 분석된다고 지적한다.○ 안전불감증전문가들은 "근로자 의식 속에 만연된 '설마 내가' 하는 안전불감증이 사고를 부른다"고 지적한다.특히 일을 하면서 '빨리빨리'하는 그릇된 생각, 안전을 지키거나 보호구를 착용하면 고지식하거나 소심한 사람으로 인식하는 풍토가 회복할 수 없는 재해로 이어진다는 분석이다.한국산업안전공단측은 "보호구를 착용하고 안전장치를 작동하면서 일을 하면 생산성이 떨어진다는 이유로 보호구 착용을 기피하고 안전장치를 제거한 채 일을 하다가 사고를 당하는 사례가 대부분"이라며 "제대로 착용, 설치하고 작업을 하면 처음에는 생산성이 낮지만 숙련되면 큰 차이가 없다"고 주장한다.게다가 현장과는 동떨어진 안전교육도 문제라는 지적이다. 낡은 교제를 갖고 '안전이 중요하다'는 식의 무의미한 현장교육이 반복되는 한 안전의식 제고는 요원하다는 것이다.○ 잘못된 의식우리 기업풍토에서 안전에 대한 투자는 뒷전에 밀리는 것이 여전하다는 게 전문가들의 지적이다.이영순 서울산업대 교수는 "일부 사업주는 안전에 대해 투자하는 비용을 손실적 경비로 잘못 인식하고 있다"며 "한 사람의 근로자가 사망재해를 당하면 2억▷3억원의 손실이 발생하는 점을 감안하면 사업주들의 상황인식은 매우 잘못된 것"이라고 말한다.특히 법 위반시 사업주에게 아주 경미한 수준의 처벌을, 근로자에게는 아무런 제재를 가하지 않고 있어 산업현장에 안전풍토가 제자리를 잡지 못이다.이영순 서울산업대 교수는 "일부 사업주는 안전에 대해 투자하는 비용을 손실적 경비로 잘못 인식하고 있다"며 "한 사람의 근로자가 사망재해를 당하면 2억▷3억원의 손실이 발생하는 점을 감안하면 사업주들의 상황인식은 매우 잘못된 것"이라고 말한다.특히 법 위반시 사업주에게 아주 경미한 수준의 처벌을, 근로자에게는 아무런 제재를 가하지 않고 있어 산업현장에 안전풍토가 제자리를 잡지 못한다는 지적이다.금요일과 오전 10~12시올들어 7월까지 산업재해발생 현황을 보니 여전히 재해는 증가일로다. 재해자수가 전년동기대비 25%나 증가했다는데, 말이 25%지 엄청난 수치가 아닐 수 없다. 최근엔 경기도 그다지 좋지않고 실업자도 실질실업자까지 포함해 상당수가 생산활동을 활발히 펼치지 못하고 있는데도 재해는 좀처럼 줄지 않아 그 심각성을 더하고 있다. “IMF사태이후 기업들의 안전마인드가 붕괴됐다”는 소리가 점차 힘을 받고 있는데 과연 그말이 옳은건지, 그렇다면 개선책은 무엇인지, 다같이 심각하게 따져 볼 일이다.이번 7월까지의 합산된 통계에서는 특히 요일별시간대별 재해발생현황이 업종별로 세세히 발표돼 근로자들의 경각심 유발에 도움이 될 것으로 기대된다. 근무시간이 상대적으로 적은 토요일과 일요일이 평일에 비해 ‘안전’한 것으로 나타났고 나머지 요일들은 대체로 엇비슷했지만 금요일과 월요일이 상대적으로 재해발생비율이 높았다. 굳이 그 이유를 분석하자면 금요일과 월요일은 휴일의 시작과 끝에 연결돼 있어 업무의 집중력이 평소보다 떨어지는 요일이다. 대부분의 재해는 사소한 실수로 발생하기에 집중력이 떨어지기 쉬운 금요일과 월요일, 아무래도 재해가 많이 나타난 것으로 분석된다.시간대별로 분석해 봐도 오전 10시~12시 사이, 오후 2시~ 4시 사이에 대부분의 재해가 발생하고 있다. 업무 강도가 가장 높은 시간대이기도 하지만 점심시간을 전후로 시간이어서 안이한 정신자세에서 비롯된 재해도 상당수 차지하리라 짐작된다. 결론적으로 재해는 순간의 방심에서 비롯되는 경우가 많고, 우리는 ‘무질환 직업병 사망자 급증'"뇌혈관 및 심장 질환으로 인한 직업병 사망자가 근래들어 급증하고 있는 것으로 나타났다. 15일 노동부에 따르면 지난 97년 이후 4년간 직업병에 의한 사망자는 모두 2천945명으로 이 가운데 뇌혈관 및 심장 질환 사망자가 1천547명으로 53%, 진폐 사망자가 1천269명 43%를 차지했다. 뇌혈관 및 심장질환 사망자는 97년 398명에서 98년 236명, 99년 420명, 지난해 493명으로 98년 이후 2년간 109%나 증가했다. 이는 IMF이후 직장인들이 과로와 업무상 스트레스 등에 많이 시달린데다 뇌혈관및 심장 질환을 업무상 재해로 인정하는 범위가 확대됐기 때문으로 노동부는 풀이했다........ 한편 노동부는 뇌.심혈관계 질환 등 직업병 사망자를 줄이기 위해 전국 6개 지방노동청에 산업의학 전문의를 근로감독관으로 채용하고 공중보건의를 산업안전보건연구원에 근무시키는 방안을 추진키로 했다. 또 뇌.심혈관계 질환이 많이 발생하는 건물 등 종합관리업, 운수보관업 등 1만4천개 사업장의 사업주나 보건관리자에 대해 특별 예방교육을 실시하고 예방을 위한 근로자 직무 스트레스 예방관리지침 등을 제정, 보급할 방침이다"직업병도 "현대화"…뇌심혈관등 스트레스질환 늘어2000. 04. 27. 정책 / 연합뉴스--------------------------------------------------------------------------------경기회복에 힘입어 공장가동률이 높아지면서 산업재해가 다시 늘어나고특히 뇌심혈관 질환과 경견완장애(어깨결림) 등 ‘현대적’ 직업병이 급증하고 있다.노동부가 26일 발표한 ‘99년도 산업재해통계 분석’에 따르면 지난해산업재해율은 0.74%로 98년의 0.68%보다 0.06%포인트 높아져 95년의 0.99% 이후 계속 감소세를 보였던 산업재해가 다시 증가세로 돌아섰다.지난해 산업재해자는 5만5405명으로 98년의 5만1514명 보다 7.5% 늘었고 사망자수도 2291명으로 98년의 2212명보다 3.6% 다.

경영/경제| 2002.04.13| 21페이지| 1,000원| 조회(429)

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