기초전기실험 PN접합 다이오드의 정특성과 스위칭특성 예비보고서

소개

1. 다음 용어들을 정의하여 보자.
(a) 캐리어
(b) 진성 반도체와 외인성 반도체
(c) 도우너와 억셉터, 이온화된 도우너와 억셉터
(d) 다수 캐리어와 소수 캐리어
(e) PN접합에서의 소수 캐리어 주입
(f) 캐리어의 재결합
(g) 캐리어의 확산
(h) 순방향 전압과 역방향 전압
(i) 정저항과 동저항
(j) 소신호 모델과 대신호 모델
2. PN 접합 다이오드에서 built-in field 가 생기는 이유는?또, PN 접합에서 평형 상태에 이르게 되는 과정은?
3. 식 (3), (4)를 유도하여 보자.
4. 공식증명
5. PN 접합 다이오드에서 순방향 전압을 걸어 주었다가 갑자기 역방향 전압으로 바꾸면, 역방향 전압이 걸렸음에도 불구하고 한동안 전류가 많이 흐른다. 그 이유는? 또 전류가 지속되는 시간에 결정하는 요소는? 스위칭 다이오드나 다이오드로 연결된 트랜지스터에서는 축적시간 (storage time) 이 짧다. 그 이유는?

목차

1. 다음 용어들을 정의하여 보자.
2. PN 접합 다이오드에서 built-in field 가 생기는 이유는?또, PN 접합에서 평형 상태에 이르게 되는 과정은?
3. 식 (3), (4)를 유도하여 보자.
4. 식 (1)의 근사식으로부터 가 됨을 증명하여 보자.

본문내용

■Review questions
1. 다음 용어들을 정의하여 보자.
(a) 캐리어
공유 결합에 참여한 전자들은 그 물질 안에서 자유롭게 움직일 수 없기 때문에 전류를 흘리는 데에 기여하지 못한다. 그러므로 모든 전자가 공유결합에 참여한 4족의 물질에는 그 안에서 자유롭게 움직일 수 있어 전류를 흐르게 하는 자유로운 전자가 없다. 그렇지만 이러한 물질에 열을 가하여 온도를 올려주거나 빛을 쪼여주는 등 에너지를 가해 주면 공유 결합에 참여하였던 일부 전자들이 결합에서 벗어나면서 자유롭게 움직일 수 있는 전자와 공유결합에서 전자가 빠진 빈 자리가 만들어진다. 이 전자들은 자유롭게 움직일 수 있으므로 (-)전하를 날라주는 캐리어가 되며, 빈 자리 역시 자유롭게 움직일 수 있어 (+)전하를 날라주는 캐리어가 된다.
(b) 진성 반도체와 외인성 반도체
불순물이 없는 순수한 반도체에서 외부 에너지를 받아 공유 결합이 깨어져 캐리어가 생성되었을 때에는 전자와 정공의 수가 똑같게 되는데, 이러한 반도체를 진성 반도체(intrinsic semiconductor)라 한다. 5족의 원자를 불순물로 첨가하여 정공의 수보다 전자의 수가 많은 반도체를 (-)전하의 캐리어인 전자가 많다고 하여 N(negative)형 반도체라 하며, 3족의 불순물 원자를 첨가하여 (+)전하의 캐리어인 정공이 많은 반도체를 P(positive)형 반도체라고 한다. 또 이러한 P또는N형 반도체의 전기적 특성은 원래 물질을 이루고 있던 4족 원소가 아닌 불순물로 첨가된 3족 또는 5족 원소에 의하여 결정된다는 의미에서 외인성 반도체(extrinsic

참고자료

· 없음