P/N 접합 다이오드

P/N 접합 다이오드란?

 

서로 다른 극성을 가지는 2개의 반도체를 접합한 소자로, 전류를 한뱡향으로만 흐르게 하는 성질을 가지고 있다.

 

다이오드(diode)는 게르마늄(Ge)이나 규소(Si)로 만들어지고, 주로 한쪽 방향으로 전류가 흐르도록 제어하는 반도체 소자 이다.

 

발광 등의 특성을 지니는 반도체 소자이다.

 

최초의 다이오드는 진공관으로 만들어 졌는데, 플레이트 전극(anode)과 열음극(hot cathode) 두개의 전극으로 이루어진다.

 

대부분의 다이오드는 실리콘 (Si,silicon)으로 만들어지지만, 셀레늄이나 게르마늄 등의 반도체를 사용하기도 한다.

 

반도체 다이오드는 P-N 접합으로 두개의 전극을 갖는 반도체 결정체이다.

 

 

구성

 

4가 원자로 구성되어 있는 실리콘(Silicone)에 불순물을 결합(Doping)하여 만든 P / N형 반도체를 접합한 형태.

 

※ P형 반도체

 - 4가원자인 실리콘(Si)에 3가원자인 붕소(B)을 결합하여 정공(Hole)을 증가시킴으로서, (+)전하를 다수 캐리어로 사용하는 반도체

 

※ N형 반도체

 - 4가 원자인 실리콘(Si)에 5가원자인 인(P)를 결합하여 전자를 증가시킴으로서, (-)전하를 다수 캐리어로 사용하는 반도체

 

동작 원리

 

※ 순방향 전압

0.7V 이상의 순방향 전압 인가시, N형 반도체의 다수의 전자와 전원으로 부터 유입되는 전자의 힘으로 접합부의 공핍층을 통과하여 P형 반도체의 정공(Hole)과 결합함으로서 전류가 흐른다.

 

※ 역방향 전압

역방향 전압 인가시, Diode양단에 다수 캐리어들이 밀집하게 되며, 소수캐리어들은 접합부로 밀리게 되어 공핍층이 더 두꺼워짐으로써 전류가 흐르지 못하게 된다.

이러한 특성으로 역전압 보호 회로에 많이 사용된다.