다이오드

다이오드의 개요

다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품이다. 반도체란 원래 이러한 성질을 가지고 있기 때문 에 반도체라 부르는 것이다. 트랜지스터도 반도체이지만, 다이오드는 특히 이왿� 같은 한쪽 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 것을 목적으로 하고 있다. 반도체의 재료는 실리콘(규소)이 많지만, 그 외에 게르마늄, 셀렌 등 이 있다. 다이오드의 용도는 전원장치에서 교류전류를 직류전류로 바꾸는 정류기로서의 용도, 라디오의 고주파 에서 신호를 꺼내는 검파용, 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭 용도 등, 매우 광범위하게 사용되고 있다.

다이오드의 원리

다이오드는 반도체로 이루어져 있습니다. 일반적으로 반도체의 재료는 규소(Si, 실리콘)를 가장 많이 이용합니 다. 순수한 규소는 원자의 최외각에 4개의 전자를 가지며 주위 원자왿� 단단히 결합되어 있습니다. 이를 진성반 도체라 합니다 반도체의 원재료인 규소(Si, 실리콘)는 모래에서 추출한다. 모래는 거의 순수한 이산화규소의 결 정이다. 순수한 물질인 진성반도체는 전자들이 서로 붙들려 전하를 통하는 성질이 없으므로, 실제 사용시에는 적당히 불순물을 첨가하여 사용하는데,이를 도핑(dopping)이라 한다. 어떤 물질을 첨가하는가에 따라서 P형 반 도체가 되기도 하고, N형 반도체가 되기도 합니다. 순수한 규소(진성반도체)에 최외각 전자가 5개인 비소(As)나 안티몬(Sb)등의 주기율표 5가 원소를 불순물로 넣어주면 전자 1개는 전기장을 걸었을 때 자유롭게 옮겨 다니므 로 전자가 과잉으로 있는 N형 반도체가 됩니다. 여기서 N이란 네거티브(negative, 음)의 약자입니다. 반대로 최 외각 전자 3개를 갖고 있는 붕소를 넣어주면 오히려 전자가 하나 모자라 P형 반도체가 됩니다. P는 포지티브 (Positive, 양)의 약자이며, 전자가 모자라 양전하 구멍(정공)이 생기기 때문에 붙여진 이름입니다.
가장 간단한 반도체 다이오드는 P형 반도체왿� N형 반도체를 접합시켜 양 반도체 쪽에 도선을 붙여놓은 소자입 니다. P형 반도체 정류기는 P형 반도체 쪽이 플러스(+)극이 되고 N형 반도체 쪽이 마이너스(-) 극이 되는 순방 향 전기장을 걸어주면 P형 반도체 부분에 있는 양전하 구멍은 N형 반도체 쪽으로, 또 N형 반도체 부분에 있던 과잉 전자는 P형 반도체 쪽으로 움직이므로 전류가 흐르게 됩니다. 그러나 전기장을 반대로 걸어주면 분극이 일어나 전류가 흐르지 않게 됩니다.