PN접합 다이오드의 정특성과 스위칭 특성

소개글

PN접합 다이오드의 순방향,역방향 특성을 실험

목차

1.실험목표
2.실험이론
3.실험방법
4.실험도구
5.결과및토의
6.참고

본문내용

1. 실험의 목표
이 실험의 목표는 PN접합 다이오드의 비선형적인 전류-전압 특성에 기초한 스위치로서의 특성과 빠른 스위치 동작에서의 비이상적인 거동을 이해하고, 이 특성의 측정을 통하여 회로 해석 프로그램의 모델 변수를 구함으로써 PN접합 다이오드를 올바로 회로에 사용하고 회로 해석 프로그램을 제대로 쓰는 능력을 배양하는 데에 있다.

2. 기본이론
*반도체란 무엇인가?
현대 전자공학의 발전은 반도체에서 비롯되었다고 이야기할 만큼 전자공학에서 반도체가 차지하는 비중은 매우 크다. 그리고, 모든 반도체 소자는 PN접합 다이오드로 이루어졌다고 할 수 있을 만큼 PN접합 다이오드의 중요성은 크다.
반도체란 말 그대로 비저항값이 도체와 절연체의 중간 정도인 물질이다. 하지만 반도체의 진정한 가치는 비저항값에 있는 것이 아니라 이 비저항값을 자유롭게 조절할 수 있다는 것에 있다.

*PN접합 다이오드의 전류-전압 특성
정공이 많은 P형 반도체와 전자가 많은 N형 반도체를 붙여 PN접합을 만들면, 정공과 전자는 각각 많은 곳에서 적은 곳으로 확산한다. 정공은 그 농도가 높은 P형에서N형으로, 전자는 그 농도가 높은 N형에서 P형으로 확산한다. 그리고, 접합 근처에서는 이렇게 확산되어 들어온 전자와 정공이 만나 재결합하여 없어지게 된다. 그러므로, P형 반도체에서는 -억셉터 이온이, N형 반도체에서는 +도너 이온이 남게 되어 N형에서 P형으로 향하는 전장이 형성된다.
이 전장은 정공과 전자의 확산을 방해하는 방향이어서, 확산이 어느 정도 이상은 진행되지 못하도록 막는다.
결과적으로 평형 상태, 즉 PN다이오드에 0V가 걸렸을 때에는 전류가 흐르지 않는다. 그러나 P형에 (+) , N형에 (-) 전압을 걸어주면, 아래의 그림과 같이 외부에서 걸어준 전압 때문에 생긴 전장의 세기가 인가된 전압 때문에 줄어들면서 확산이 일어나 정공은 P에서 N으로, 전자는 N에서 P로 이동한다. 그러므로 P에서 N으로 전류가 흐르게 된다. 이렇게 흐르는 전류는 수가 많은 다수 캐리어의 이동에 따른 것이므로 인가된 전압이 증가함에 따라 급격히 증가한다. 이 전류를 순방향 전류라 하며, 이 때의 전압을 순방향 전압이라 한다.

참고 자료

<김상배 저, 개정판 기초전기전자실험, 홍릉과학출판사>