[A+] 연세대학교 원주캠퍼스 의공학부 기초실험(2) 1주차 REPORT

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실험제목 : 아날로그 01 : 다이오드

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2017 09 14에 실시한 실험의 제목은 “아날로그 01 : 다이오드“ 이다. 이번 실험을 하는 목적은 실리콘 다이오드의 특성을 알아보고, 다이오드에 AC전압과 DC전압을 각각 흐르게 한 후 barrier potential의 값을 실험적으로 관찰하는 것 이었다. 실험을 하기 앞서 다이오드의 물리적 성질과, Function generator, Power supply, Digital Multimeter 그리고 oscilloscope을 간단하게 공부했다. Power supply는 DC전압을 흘려보내주는 역할을 하는 반면, Function generator는 AC전압, 즉 임의의 파형을 갖는 주파수를 발생시키는 역할을 한다. Digital Multimeter는 DMM이라고도 부르며, 전압측정 외에 전류나 저항의 값을 측정하는 기능을 가지고 있다. oscilloscope는 시간에 따른 입력전압의 변화를 화면에 출력하는 기능을 가지고 있다.

실험을 진행하면서 본인이 느꼈던 이번 실험의 근본적인 목적은 ”다이오드가 가지는 barrier potential이라는 성질에 직관적으로 이해하는 경험을 가져보는 것“ 이라고 생각했다. 보고서를 쓰기에 앞서 다이오드와 barrier potential의 개념에 대해 알아봤다. 다이오드는 반도체인 14족원소인 실리콘(Si)에 Doping 과정을 거쳐 n-type semiconductor과 p-type semiconductor을 형성시킴으로써 만들 수 있다. 이 과정에서 n-type semiconductor과 p-type semiconductor이 만나는 접합면(PN junction) 근처에서는 p형 영역의 정공과 n형 영역의 자유전자가 재결합하면서 이온만 남게 되고, 정공과 자유전자가 없는 Depletion Region이 생긴다. 또한 여기서 양 극을 이루는 이온들이 전기장(E)을 형성시키고 이러한 현상 때문에 barrier potential이 생김을 이론적으로 알 수 있었다.

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