전자회로실험 다이오드 특성 실험 (PSpice 첨부) 레포트

1. 실험목표
⚫ P- N 접합 다이오드의 물리적인 특성을 이해한다.
⚫ 순방향 바이어스왿� 역방향 바이어스도니 다이오드의 I - V 특성을 측정한다.
⚫ 오실로스코프를 이용하여 다이오드의 특성 곡선을 나타낸다.

2. 관련이론
2.1 소개
⚫ 다이오드란?
- 2개의 단자를 갖는 전자 부품으로서, 한쪽에 낮은 저항을, 다른쪽에 높은 저항을 두어 전류가 한쪽으로만 흐를 수 있게 하는 물질이다.

⚫ N형 반도체왿� P형 반도체란?
- 기본적으로, 반도체 물질은 진성 상태에서 거의 전류가 흐르지 않으며, 그 값도 거의 0에 가깝다. 이것은 전도대내의 자유 전자왿� 가전자대의 정공의 수가 한정되어 있기 때문이다. 실리콘(혹은 게르마늄)의 전도성을 증가시키기 위해서는 자유 전자왿� 정공의 수가 증가 되도록 실리콘(혹은 게르마늄)의 성질을 바꿔야만 하고, 이것은 진성 물질에 불순물을 첨가함으로써 가능하다. 이러한 과정에서, N형과 P형인 두 가지 형의 불순물 반도체는 모든 형태의 전자 소자를 구성하는 핵심 요소가 된다.
참고로, 불순물을 넣어 전자 혹은 정공의 수를 증가시키는 과정을 도핑이라고 한다.

⚫ N형 반도체(캐소드, Cathode)
- 실리콘에서 전도대의 전자의 수를 늘리기 위해 비소, 인, 비스무스, 안티몬 과 같이 다섯 개의 가전자를 가진 5가(pentavalent)의 불순물 원자를 첨가한다.

- 보통, 이러한 5가의 불순물 원자들의 가전자들 중 네 개의 가전자는 실리콘 원자왿� 공유결합을 이루게 되고 결과적으로 한 개의 잉여전자가 남게 되는데, 이 잉여전자는 어떤 원자에도 구속되지 않기 때문에 전도 전자가 된다.

- 전도 전자의 수는 실리콘에 첨가하는 불순물 원자의 수에 따라 조절할 수 있다. 이러한 도핑 과정에 의해 만들어진 전도 전자는 가전자대를 전부 채우고도 남는 전자이므로 가전자대에 정공을 남기지 않는다.