전전설3 Diode 실험 1 Diode Characteristics

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목차

1. Introduction
2. Pre-Lab Report
3. Experimental Results
4. Conclusion

본문내용

A. 실험 목적
본 실험에서는 여러 종류의 다이오드들의 동작 특성을 이해하고, I-V 특성을 측정하여 계산 결과와 비교한다.
Ÿ B. 실험 이론 및 과정 개략 설명
다이오드는 p-type 반도체와 n-type 반도체의 접합으로 만드는데, 이 둘의 접합면 근방에서는 재결합으로 인해 캐리어들이 없어지고 도펀트 이온이 노출된다. 이때 여기서 캐리어들이 이동하는 것을 방해하는 일종의 장벽이 형성이 되는데 이것을 ‘barrier voltage’라고 하며, Si을 사용한 경우 약 0.6V정도가 된다. forward bias는 p-type 쪽에 양의 전압, n-type 쪽에 음의 전압을 인가한 상황으로, p-type에서 n-type으로 forward current가 흐른다. reverse bias는 p-type 쪽에 음
의 전압, n-type 쪽에 양의 전압을 인가한 상황으로, forward current는 0이며 소수 캐리어에 의해 매우 작은 크기의 leakage current가 흐른다. 다이오드를 등가회로 모델로 나타낼 때 0.7V drop model 또는 piecewise linear model을 사용하는데 후자에서 다이오드 저항은 DC resistance와 AC resistance 두 가지를 가질 수 있다. 이때 이 값들은 다음과 같이 구한다.

reverse bias일 때 전압이 임계 전압보다 커지면 breakdown이 발생한다. 이때 전압을 ‘zenor voltage’라고 한다. 제너 다이오드는 이 전압에서 동작하며 전압을 일정하게 유지해주는 특성이 있으므로 voltage regulator에 많이 사용된다.

참고 자료

J. David Irwin, "Engineering Circuit Analysis," Wiley,
11th edition, pp. 605-641, May 2015