소개글
"트랜지스터 MOSFET의 특징"에 대한 내용입니다.
목차
1. 트랜지스터 MOSFET의 특징
1.1. 공유결합이란?
1.2. 자유전자란?
1.3. 반도체의 종류
1.4. 반도체의 특징
1.5. 바이어스란?
1.6. 공핍층이란?
1.7. 애벌런치 항복이란?
1.8. 리미터 회로란?
1.9. 슬라이서 회로란?
1.10. 클램퍼 회로란?
1.11. 제너 다이오드란?
1.12. 바렉터 다이오드란?
1.13. 발광 다이오드란(LED)란?
1.14. 전원회로에서 맥동률이란?
1.15. 전원회로에서 최대역내전압(PIV)란?
1.16. 전원회로에서 브리지 전파정류회로의 특징
1.17. 배전압 정류회로란?
1.19. 평활회로란?
1.20. 트랜지스터란
1.21. BJT의 접지방식의 종류와 특징을 적으시오
1.22. TR 해석을 위한 필수 관계식을 적으시오
1.23. TR에서 동작점이란?
1.24. 동작점의 변동 요인을 적으시오
1.25. TR에서 바이어스의 종류를 적으시오
1.26. TR에서 얼리효과란?
1.27. 달링턴 증폭기의 특징
1.28. 캐스코드 증폭기란?
1.29. FET의 특성
1.30. MOSFET의 종류
2. 참고 문헌
본문내용
1. 트랜지스터 MOSFET의 특징
1.1. 공유결합이란?
공유결합이란 두 원자가 전자를 공유하여 공유 전자쌍을 형성하는 것이다. 각 원자에 속해 있던 전자를 공유하는 것이며, 각 원자의 최외각 전자 궤도를 채워 안정된 전자구조를 이루게 된다. 공유 결합의 대표적인 예시는 두 수소 원자가 결합하여 수소 분자가 되는 것이다. 두 수소 원자가 각각 자신에게 속해 있던 전자를 공유하면 안정된 구조를 가지며 분자가 된다.
1.2. 자유전자란?
자유전자란 도체 물질 모형에서, 아무런 상호작용 없이 자유롭게 움직일 수 있다고 가정한 전자들이다. 금속 원자들이 결합하여 고체를 이룰 때, 각 원자에서 떨어져 나온 원자가전자를 자유전자라고 볼 수 있다. 원자 안의 전자들은 보통은 핵과의 인력에 의해 고정되어 있지만, 자유전자는 일정 영역 내에서 움직임이 자유로운 전자이다.
1.3. 반도체의 종류
반도체는 크게 메모리 반도체와 비메모리 반도체로 나뉜다. 메모리 반도체는 정보를 저장하는 용도로 사용되며, 비메모리 반도체는 데이터를 처리하고 연산, 추론하기 위해 사용된다. 메모리 반도체는 시장 변동성에 민감하지만, 비메모리 반도체는 시장 변동성에 둔감하다. 또한 반도체는 p형 반도체와 n형 반도체로 구분할 수 있다. p형 반도체는 전압이 가해지면 홀이 이동하면서 전하가 이동하며, n형 반도체는 자유전자가 이동하여 전하가 이동한다. 이처럼 반도체는 메모리와 비메모리, p형과 n형 등의 다양한 종류로 구분된다. 이러한 특성들은 반도체 소자의 작동 원리와 용도를 결정하는 데 중요한 역할을 한다.
1.4. 반도체의 특징
반도체의 특징은 다음과 같다. 전기가 잘 통하는 물질은 도체이며, 전기가 잘 통하지 않는 물질은 부도체이다. 반도체는 그 둘의 중간적인 특징을 가진다. 반도체는 고체일 수도 있고, 액체일 수도 있지만 일반적으로는 고체이다. 반도체는 온도가 상승하면 저항률이 증가하는 금속과 달리, 일정 온도 범위 내에서 오히려 저항률이 감소하게 된다. 반도체의 저항률은 심하게 변화하는 특성이 있다.
1.5. 바이어스란?
바이어스란 전자관이나 트랜지스터의 동작 기준점을 정하기 위하여 신호전극 등에 가하는 전압 또는 전류이다. 여기에서 전압을 줄 때, 독립적인 전원에서 준다면 고정 바이어스, 회로의 동작 전류를 이용한다면 자체 바이어스라고 한다. 특정한 디바이스의 동작 특성에서, 원하는 동작점을 설정하기 위해 사용되는 전압을 바이어스 전압이라고 한다.
1.6. 공핍층이란?
pn접합 반도체는 정상 상태에서 그 접합면과 같이 캐리어가 존재하지 않는 영역을 가지는데, 이 영역을 공핍층이라 한다. pn접합 반도체의 양쪽 끝에 역방향 전압을 가하면 반대측 양쪽 끝에 캐리어가 모이기 때문에 공핍층이 더욱 커진다. 공핍층은 접합 부근에 다수 반송파를 갖지 않는 영역이며, 어떠한 전자나 정공도 존재하지 않는 측이다.
1.7. 애벌런치 항복이란?
역방향 바이어스가 강하게 걸리는 상황에서, 전기장이 커지면서 가속도가 증가하면 공핍층으로 들어오는 캐리어가 결합된 전자를 분리시킬 만큼의 에너지를 가지게 된다. 이때 충돌에 의해 자유로워진 전자가 다시 다른 충돌을 일으켜 전자를 자유롭게 한다. 이것이 눈덩이처럼 쌓여 전류가 급격하게 증가하는 현상을 애벌런치 항복이라고 한다. 이러한 애벌런치 항복은 다이오드에서 나타나는 현상으로, 다이오드의 역방향 전압이 일정 수준을 넘어서게 되면 전자가 공핍층 내에서 가속되어 다른 전자-정공쌍을 생성하게 되고, 이 과정이 반복되면서 전류가 급격히 증가하게 된다. 이때 전류를 제한하지 않으면 다이오드가 파괴되므로, 애벌런치 항복 전압은 다이오드의 사용 가능한 한계 전압이 된다. 또한 애벌런치 항복 전압은 반도체 물질의 도핑 농도에 따라 10V에서 1000V까지 다양하게 변화할 수 있다.
1.8. 리미터 회로란?
리미터 회로란 피크 클리퍼와 베이스 클리퍼를 조합한 것으로, 입력 파형의 상하를 잘라내어 진폭을 제한하는 파형 조작 회로이다. 전기적으로 결합한 1차 회로의 에너지를 직렬 공진형의 2차 회로가 흡수하게 되며, 공진점에서 2차 회로에는 최대 전류가 흐른다. 리미터 회로는 흡수형 파장계 등으로 이용된다. 이러한 리미터 회로는 파형의 상하를 일정 수준 이상 변화하지 않도록 제한하여 과도한 전압 또는 전류의 유입을 막을 수 있다. 이를 통해 회로 소자를 보호하고 안정적인 동작을 보장할 수 있다.
1.9. 슬라이서 회로란?
슬라이서 회로란 펄스를 형성하는 회로를 파형 조작회로라고 하는데, 이 중에서 신호의 전압 상하한을 한정하는 회로가 슬라이서 회로이다. 슬라이서 회로는 서로 반대 방향으로 바이어스된 클리퍼를 연속 연결한 회로이다. 슬라이서 회로는 특정한 레벨로 파형의 상부와 하부를 잘라내게 되는데, 입력신호의 일부분을 추출한다. 병렬형과 직렬형 슬라이서가 있다. 슬라이서 회로는 입력 파형의 전압 레벨을 제한하거나 특정 부분만을 추출하는 데 사용된다. 클리퍼와 달리 슬라이서 회로는...
참고 자료
한국과학기술정보연구원. 2008. “이미지센서 (CCD, CMOS)”, MCT-NET(소재부품 종합정보망). (2021. 5. 8 방문). https://www.itfind.or.kr/COMIN/file1174-%EC%9D%B4%EB%AF%B8%EC%A7%80%EC%84%BC%EC%84%9C.pdf
Lesics. 2016. “Transistors, How do they work?”, Lesics. (2021. 5. 9 방문). https://www.youtube.com/watch?v=7ukDKVHnac4
삼성반도체이야기. 2017. “[반도체 8대 공정] 1탄, ‘웨이퍼’란 무엇일까요?”, 삼성반도체이야기. (2021. 5. 9 방문). https://www.samsungsemiconstory.com/1458
Bennyziio. 2019. “트랜지스터(transistor) - NPN, PNP형 트랜지스터”, 베니지오 IT 월드. (2021. 5. 12 방문). https://bennyziiolab.tistory.com/19
덩파리. 2011. “BJT (Bipolar Junction Transistor)”, 류정호의 블로그. (2021. 5. 23 방문). https://m.blog.naver.com/PostView.naver?blogId=a980827&logNo=20122249408&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F
K. 2012. “Pspice study - 07 시뮬레이션 - DC sweep”, kwon’s warehouse. (2021. 5. 23 방문). http://kwonynwa.blogspot.com/2012/03/pspice-study-07-dc-sweep.html
히언. 2014. “트랜지스터-증폭기와 스위치로의 작동개념”, 임베디드 레시피. (2021. 5. 10 방문). http://recipes.egloos.com/5832185
빵구탄. 2017. “BJT(Bipolar Junction Transistor)”, 一切唯心造. (2021. 5. 12 방문). https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=bhs2167&logNo=220937371206&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F
엠에스리. 2016. “트랜지스터-Transistor”, MECHATRONICS. (2021. 5. 15 방문). https://blog.naver.com/lagrange0115/220697224724
초록E. 2019. “【회로이론】 8강. 트랜지스터”, 정빈이의 공부방. (2021. 5, 15 방문). https://nate9389.tistory.com/1093
나무위키. 2021. “트랜지스터”, 나무위키. (2021. 5. 15 방문). https://namu.wiki/w/%ED%8A%B8%EB%9E%9C%EC%A7%80%EC%8A%A4%ED%84%B0
백곰. 2009. “제 3 편 시퀀스(Sequence)”, 고흥 백옥. (2021. 5. 15 방문). https://blog.daum.net/eseobang/8848127
미소사. 2019. “1. 전계효과 트랜지스터 ( FET : Field Effect Transistor )란 무엇인가?”, 사랑.소망.믿음. (2021. 5. 16 방문). https://paval777.tistory.com/3
미소사. 2019. “전계효과 트랜지스터 (FET: Field Effect Transistor): 단자, 소자별 분류 와 물리적 구조”, 사랑.소망.믿음. (2021. 5. 16 방문). https://paval777.tistory.com/4?category=855388
한국전력. 2015. “전계와 자계의 개념, 이번에 정리해드립니다”, 한국전력 블로그 굿모닝 KEPCO!. (2021. 5. 16. 방문). https://blog.kepco.co.kr/459
Tolany. 2020. “[반도체] 1. 반도체의 기초 (7) 트랜지스터, 접합형, 전계형(FET)”, DB_기억보다는 기록을. (2021. 5. 30. 방문). https://m.blog.naver.com/dlwnsqud123/222031182214
embeddedjune. 2020. “[컴공이 설명하는 반도체공정] 2. CMOS 구조와 전체 반도체 공정”, EmbeddedJune의 Festival. (2021. 5. 30. 방문). https://velog.io/@embeddedjune/%EC%BB%B4%EA%B3%B5%EC%9D%B4-%EC%84%A4%EB%AA%85%ED%95%98%EB%8A%94-%EB%B0%98%EB%8F%84%EC%B2%B4%EA%B3%B5%EC%A0%95-2.-CMOS-%EA%B5%AC%EC%A1%B0%EC%99%80-%EC%A0%84%EC%B2%B4-%EB%B0%98%EB%8F%84%EC%B2%B4-%EA%B3%B5%EC%A0%95
녹챠 KnockCha. 2019. “1.3 MOS Transistor_모스펫(MOSFET) 기본! Silicon에서 MOSFET이 되기까지”. (2021. 6. 5 방문). https://knockcha.tistory.com/6
아메리카노. 2012. “MOSFET의 동작원리(1), Depletion type”, 반도체와 아메리카노. (2021. 6. 7. 방문). https://m.blog.naver.com/lws8661/10152216503
진종문. 2017. “[반도체 특강] Channel, MOSFET라는 세상의 다리”, SKhynix NEWSROOM. (2021. 6. 7. 방문). https://news.skhynix.co.kr/1472
진종문. 2018. “[반도체 특강] FET 게이트 단자의 변신”, SKhynix NEWSROOM. (2021. 6. 7. 방문). https://news.skhynix.co.kr/1680
열심히 취업한 공대누나. 2020. “[CMOS]란?”, 공대누나의 일상과 전자공학. (2021. 6. 14. 방문). https://gdnn.tistory.com/89
센서로세계로미래로. 2015. “CMOS 센서의 원리”, 사물인터넷의 핵심 – 스마트센서로 정복하다. (2021. 6. 14. 방문). https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=iotsensor&logNo=220298748240
김지만, 정진우, 권보민, 박주홍, 박용수, 이제원, 송한정, “CMOS 이미지센서 SPICE 회로 해석을 위한 포토다이오드 및 픽셀 모델링”, 전자공학회논문지-IE 46(4), 2009. 8-15.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10