레포트 기초실험 및 설계 다이오드 예비보고서

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[레포트] 기초실험 및 설계 다이오드 예비보고서.hwp

본문 1. 실험 제목 : 다이오드 ( 전파정류회로, 과전류보호회로) 2. 실험 이론 : 진성 반도체 (Intrinsic Semiconductor) ㅇ 진성 반도체 (intrinsic, 진성) - 불순물 원자나 결정 결함을 포함하지 않는 순수한 반도체 . 아주 세밀하게 정제되어 불순물을 거의 포함하지 않는 반도체 . 결정결함이 없고 이상적이고 완벽하게 결합된 결정구조 (예,다이아몬드결정구조) ㅇ 진성 반도체 특성 - 진성 캐리어 농도(intrinsic carrier concentration) : ni . 전도대 전자 농도 = 가전자대 정공 농도 즉, ni = pi 열 에너지에 의해 전자-정공 쌍(EHP)으로 만들어짐 - 진성 페르미 준위(intrinsic Fermi Level) : EFi . 진성 반도체 밴드갭의 중간 근처에 위치 전도대 전자 및 가전자대 정공의 유효질량 比에 따라 밴드갭 정 중간에서 약간 벗어남 불순물 반도체 (Extrinsic Semiconductor) ㅇ 불순물 반도체 (extrinsic, 외인성) - 불순물을 포함. 어느 한 종류의 반송자가 다른 종류에 비해 많음 ㅇ 불순물 반도체 종류 - n형 반도체 : 전자가 많음 . 도너가 전자를 내어줌 - p형 반도체 : 정공이 많음 . 억셉터가 정공을 내어줌 - 보상 반도체 (compensated, 보상) . 도너, 억셉터 불순물 원자들이 동시에 도핑되어 둘다 존재하는 반도체 ㅇ 불순물 반도체 특성 - 전기 전도도 . 불순물 주입 량에 따라 전기 전도도의 조절이 가능 - 온도 . 상온에서 도핑된 불순물 농도는 열생성에 의해 생성된 전하 캐리어 농도 보다 훨씬 많음 . 상온에서 거의 대부분의 도너 원자가 자유전자를 내놓음 P형 반도체와 N형 반도체의 접합 위 그림은 P-N접합을 나타낸 그림이다. 말그대로 서로 붙어있다. 이 상황에서는 어떠한 일이 일어날까? P형과 N형사이에 경계선이 보인다. 그 부분에서 상당히 중요한 일들 벌어진다. 양의 전하를 띠는 정공과 음의 전하를 띠는 자유전자는 서로 끌어당길수 밖에 없다. 그러나, P형과 N형사이에 경계면때문에 서로 만나지는 못하고 끌어당기기만 한다. 그렇게 되면, 그 경계면 부분은 부도체처럼 작동하는 것이다. 위에 그림처럼 P형에 양극, N형에 음극을 걸어주는 것을 순방향 전압을 걸어줬다고 한다. 이렇게 순방향으로 전압을 걸어주게 되면 전류가 저항이 거의 없는 것처럼 잘 흐른다. P형에 있는 정공은 음극으로 가고 N형에 있는 자유전자들은 양극으로 간다. <잠깐, 우리는 전류에 대해서 정확히 알고 있는가? 전류는 (+)에서 (-)로 가는 것이다. 즉 상대적으로 전기적위치에너지가 높은곳에서 낮은곳으로 흐르는 것이다> 아까 앞에서 p-n접합만을 할 경우, 경계면은 부도체처럼 작동한다고 했다. 그러나, 순방향 전압을 걸어줄 경우 달라진다. 중성은 말그대로 양의 전하든 음의 전하든 전혀 영향을 주지 않는다. 지금처럼, 정공이 음극으로 가고 자유전자가 양극으로 가면은 경계면에서 결합을 하게 되고 중성이 된다. 그것들은 정공과 자유전자들이 경계면을 왔다리 갔다리 하는것을 방해하지 않는다. 그러므로, 순방향 전압을 걸어줄 경우, 전류는 잘 흐르게 되는것이다. 위에 그림처럼 P형에 음극 N형에 양극을 걸어주는 것을 역방향 전압이라 한다. 역방향의 전압을 걸어주면 이것은 부도체처럼 전류가 거의 흐르지 않는다. 양의 전하를 띠는 정공은 음극으로 가고, 음의 전하를 띠는 자유전자는 양극으로 가기 때문이다. 그렇게 되면, 서로 자기 부분에서 머무르게 되고 전류는 거의 흐르지 않는 것이다. 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 반도체, 진성, 정공, 불순물, 결정, 전류