발광 및 제너 다이오드 예비보고서

목차

1. 실험에 관련된 이론
2. 실험회로 및 시뮬레이션 결과
3. 실험방법 및 유의사항
4. 참고문헌

본문내용

실험에 관련된 이론
<발광 다이오드>
발광 다이오드는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자이다. LED(Light Emitting Diode)라고도 불린다. 발광 원리는 전계 발광 효과를 이용하고 있다. 또한 수명도 백열등보다 매우 길다. 발광 다이오드는 반도체를 이용한 PN 접합이라고 불리는 구조로 만들어져 있다. 발광은 PN 접합에서 전자가 가지는 에너지가 직접 빛 에너지로 변환되기 때문에 거시적으로 열이나 운동에너지를 필요로 하지 않는다. 전극으로부터 반도체에 주입된 전자와 정공은 다른 에너지 띠 (전도 띠나 원자가 띠)를 흘러 PN 접합부 부근에서 띠 틈을 넘어 재결합한다. 재결합할 때 거의 띠 틈에 상당한 에너지가 광자, 즉 빛으로 방출된다. 극성이 있으므로 Anode와 Cathode를 반대로 인가했을 경우 발광하지 않는다. 또한 역방향 내전압이 낮으며 파괴되기도 쉽다. 다른 일반적인 다이오드와 동일하게 극성을 가지고 있으며, 캐소드 음극에서 애노드 (양극)로 정전압을 가해서 사용한다. 전압이 낮은 동안은 전압을 올려도 거의 전류가 흐르지 않고, 발광도 하지 않는다. 어느 전압 이상이 되면 전압 상승에 대하여 전류가 빠르게 흘러서, 전류량에 비례해서 빛이 발생된다. 이 전압을 순방향 강하전압이라고 하고, 일반적인 다이오드와 비교해서 발광 다이오드는 순방향 강하전압이 높다. 발광색에 따라 다르지만, 빨간색(610 < λ < 760), 오렌지색(590 < λ < 610), 노란색(570 < λ < 590), 초록색(500 < λ < 570)에서는 2.1V 정도이다. 빨간빛을 내지 않는 것은 1.4V 정도이다. 백색(Broad Spectrum)과 파란색(450 < λ < 500)은 3.5V 정도이다. 고출력 제품은 5V 전 후인 것도 있다. 역방향으로 전압을 가하는 경우의 내전압은 일반적인 실리콘 다이오드 보다 더 낮고, 보통은 -5 V 정도이며, 이것을 넘으면 소자가 파괴된다. 따라서, 정류 용도로 사용할 수 없다.

참고 자료

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https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%9C%EB%84%88_%EB%8B%A4%EC%9D%B4%EC%98%A4%EB%93%9C
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