아주댿�학껓 반도체씄험 PN다이오드 보고서, 측정데이터 (A+)

1. 실험 목표
- 다이오드의 전류 전압 특성을 직접 측정, 분석하여 SPICE 모델 변수를 추출한 다음, SPICE 시뮬레이션 결과왿� 실험 결과를 비교함으로서 추출된 변수의 타당성을 검증한다. 또한 SPICE 모델 변수들이 소자 특성에 미치는 영향을 분석해본다.
- 이 과정을 통하여 다이오드의 특성 및 동작원리를 깊이 있게 이해함으로써 반도체 소자 특성 분석 설계 능력을 배양한다.

2. 다이오드의 I-V 특성 측정 및 파라미터 추출
2.1 상온(293K)에서의 3가지 다이오드
2.1.1 1N4004 diode
2.1.2 Si pin diode
2.1.3 Connected diode transistor (NPN)

<중 략>

- 측정값 분석 :
위의 그래프는 1N4004 Diode를 전압에 따른 전류를 측정한 것이다. Linear scale을 보면 1N4004 Diode는 0.7V 근처에서 구동전압을 가진다. 다이오드가 ON/OFF 되는 동작을 보인다. 이후 전압이 증가할수록 전류가 기하급수적으로 증가한다.
Forward bias일 때, 총 전류는 Recombination Current왿� Ideal diffusion Current , high level injection Current의 합이다.
낮은 Forward bias일 때, Depletion Region에 있던 Hole-Electron pair가 빠져나가 부족해진 Hole-Electron pair를 보충하기 위해 Depletion Region 밖에서 Hole-Electron pair가 보충된다. 이 과정에서 Recombination current가 Ideal diffusion Current보다 지배적이게 되어서 Ideal Current보다 많이 흐르게 된다. 그러나 위의 그래프에서는 초반에 N=2인 구간이 없어서 Recombination Current가 지배적인 구간을 찾을 수 없었다.