압전소자의 원리

1. 압전소자의 원리

1) 압전 효과(Piezoelectric Effect)
고체에 힘을 가하였을 때 결정 겉면에 전기적 분극이 일어나는 현상으로 피에조 저항 효과라고도 한다.
수정이나 로셀염 등의 결정에 압력을 가하면 전압이 발생하는데 이것을 압전 직접효과라고 하며, 이왿� 반대로 전압을 주면 결정체가 변형을 일으키는 현상을 압전 역효과라 한다.?발견자의 이름을 따서 직접효과를 퀴리효과, 역효과를 리프먼 효과라고도 한다. ?결정체에 가해지는 힘의 방향과 전하가 발생하는 방향이 같은 경우를 종효과, 직각인 경우를 횡효과라 한다.

2) 압전물질 이란?
① 어떤 결정에 압력을 가했을 때 전위차(전압)가 발생되고 또 이들의 물질에 반대로 전위차(전압)가 인가되면 물리적 변위가 생기는 원리를 이용한 물질
②압전효과가 나타나는 물질: 수정, 로셀염, 티탄산바륨(BaTiO₃), 인공세라믹(PZT))

3)압전센서의 등가회로
① 특성: , 는 압전상수 C/N, 양단전압
② 등가회로

< 중 략 >

1) Ohmic contact은 비정류(non-rectifying) 또는 저항(resistive) 접촉과 같은 것으로, I-V 곡선이 일반적인 옴의 법칙(V=IR)을 따르는 경우를 말하며 Ohmic contact의 경우에는 전류 I는 전기장의 방향에는 무관하고, 크기에만 의존하게 된다. (아래 그림에서 ohmic contact으로 표시)

2) Rectifying contact (또는 Schottky contact)은 I-V곡선이 옴의 법칙에서 벗어나, 특정한 방향으로만 전류가 잘 흐르는 경우를 말한다. 즉, 전류 I는 전기장의 방향과 크기에 모두 의존하게 되는데 전류의 방향을 조절할 수 있다는 의미에서 정류접촉(Rectifying contact)이라고 한다. (아래 그림에서 Schottky barrier로 표시)

반도체왿� 금속간의 접합(metal semiconductor junction) 에서도 이러한 현상이 나타나는데, 반도체의 종류 및 금속과 반도체의 상대적인 일함수 차이에 따라, 전류-전압 특성이 달라져서 ohmic contact 또는 rectifying contact을 가질 수 있다.