실험레포트 - 접합다이오드의 특성및 실험

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본문 제너 다이오드 특성 ☞실험 목적 1. 접합 다이오드에서 전류에 대한 순방향, 역방향 바이어스의 효과를 측정한다. 2. 접합 다이오드의 전압-전류특성을 실험적으로 측정하고 그래프를 그려본다. 3. 옴메타로 접합 다이오드를 검사한다. ☞기초 이론 항복특성 합금 또는 확산법으로 다량의 불순물을 함유한 pn접합을 만들면 공핍층 폭이 좁아지고 내 역전압(inverse voltage)이 내려간다. 합금법에는 접합부의 불순물 농도가 급격히 변화하므 로 내역전압이 낮다. 역전압에 의한 항복 현상은 애벌란시 항복(avalanche breakdown)과 제너 항복(Zener breakdown)으로 나뉘어지며, 역전압에 의한 역방향 전류는 절연 파괴가 발생하면 전압에 관계없이 그림 1 과 같게 된다. 이것은 제너 다이오드의 특성곡선중에서 역방향 부분을 나타낸 것이며, Vr이 증가할 경우 Ir은 변곡점 직전까지는 거의 일정한 값을 유지하고, 그 이상에는 제너 전류가 급격히 증가함에 따라 제너 저항이 감소하게 된다. 즉, 항복 전압(Vz)이 일정하게 유지되는 정전압 조절 기능을 갖게 된다. 이와 같이 일정한 역전압을 유지하기 때문에 정전압 다이오드(constant voltage diode)라 하며, 제너 항복에 의한 정전압 특성을 나타내므로 제너 다이오드(Zener diode)라고도 한 다. 그림 1 에서 역방향 전류의 최소값 IZn은 정전압 소자가 유지해야 하는 최소 전류이 며, IZm은 다이오드가 손상받기 바로 전 전류로서 이 범위 내에서의 전압을 이용하게 된다. 그림 1 제너항복이란? p형 반도체와 n형 반도체를 접합한 것에 역전압을 걸면 미약한 포화전류가 흐르는데, 역전 압을 크게 해가면 갑자기 전류가 늘기 시작하는 현상을 일반적으로 피엔접합 항복이라 하 고, 그 중에서 p형 반도체의 원자가전자띠에 있는 전자가 엷은 공극층을 빠져나가 n형 반도 체에 달하는 양자역학적 터널효과에 의한 것을 제너 항복이라 한다. 제너전압을 측정하는 방법 일단 제너전압보다 높은 전압을 나오는 전원과 멀티메터를 사용하여 적당한 저항과 제너다 이오드를 연결하고 제너다이오드에 걸리는 전압을 측정하면 된다. (제너의 방향은 반대방향 으로 사용한다.) 일반 다이오드 같은 경우 띠가 있는 부분이 "-" 가 되지만 제너다이오드는 띠의 부분이 "+"가 되도록 연결해야 한다. 반대로 연결하면 일반다이오드와 같이 0.7V 의 전압이 걸리기 때문이다.(일반다이오드의 순방향전압과 동일함) ☞ 실험 과정 실험 장비 및 재료 -전원 : 가변 DC정전압원 -장비 : DMM, VOM, 밀리암메타, 탐구 실험용 커브트레이서 -저항기 : 3,300OMEGA 1/2W, 500OMEGA, 탐구 실혐용 소요 저항들 -반도체 소자 : 1N3020 (대치품 1W10V 제너다이오드는 어느 것이나) -기타 : 탐구 실험용 디케이드 저항상자, SPST 스위치 1개 실험 1. 역바이어스 전압-전류의 특성 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 다이오드, 실험, 전류, 특성, 항복, 역전압