P-N 접합 다이오드는 1950 년에 등장했습니다. 전자 장치의 가장 필수적이고 기본적인 구성 요소입니다. PN 접합 다이오드는 2 단자 소자로 PN 접합 다이오드의 한쪽면을 p 형으로 만들고 N 형 물질을 도핑하여 형성합니다. PN 접합은 반도체 다이오드의 뿌리입니다. 그만큼 다양한 전자 부품 BJT, JFET, MOSFET (금속 산화물–FET 반도체) , LED 및 아날로그 또는 디지털 IC 모두 반도체 기술을 지원합니다. 반도체 다이오드의 주요 기능은 전자가 한 방향으로 완전히 흐르도록한다는 것입니다. 마지막으로 정류기 역할을합니다. 이 기사에서는 PN 접합 다이오드, 순방향 바이어스 및 역방향 바이어스의 PN 접합 다이오드, PN 접합 다이오드의 VI 특성에 대한 간략한 정보를 제공합니다.
PN 접합 다이오드 란 무엇입니까?
세 가지 가능한 바이어스 조건과 일반적인 PN- 접합 다이오드 , 그들은 제로 바이어스, 순방향 바이어스 및 역방향 바이어스입니다.
PN 접합 다이오드에 전압이 가해지지 않으면 전자는 P 측으로 확산되고 정공은 접합부를 통해 N 측으로 확산되어 결합됩니다. 따라서 P 형에 가까운 수용체 원자와 N 측에 가까운 공여체 원자는 활용되지 않은 채로 남아 있습니다. 이러한 전하 캐리어에 의해 전자장이 생성됩니다. 이것은 전하 캐리어의 추가 확산에 반대합니다. 따라서 영역의 움직임은 공핍 영역 또는 공간 전하로 알려져 있지 않습니다.
PN 접합 다이오드
PN 접합 다이오드에 순방향 바이어스를 적용하면 음극 단자가 N 형 재료에 연결되고 양극 단자가 다이오드를 가로 질러 P 형 재료에 연결되어 폭을 줄이는 효과가 있음을 의미합니다. PN 접합 다이오드.
PN 접합 다이오드에 역방향 바이어스를 적용하면 양극 단자가 N 형 재료에 연결되고 음극 단자가 다이오드를 가로 질러 P 형 재료에 연결되어 폭을 늘리는 효과가 있음을 의미합니다. PN 접합 다이오드 및 전하가 접합부를 통해 흐를 수 없음
PN 접합 다이오드의 VI 특성
제로 바이어스 PN 접합 다이오드
제로 바이어스 접합에서 잠재적으로 P 및 N 측 단자의 구멍에 더 높은 위치 에너지를 제공합니다. 접합 다이오드의 단자가 단락되면 P 측에서 대부분의 전하 캐리어가 거의없고 고갈 영역을 가로 질러 이동하는 잠재적 장벽을 극복 할 수있는 충분한 에너지가 있습니다. 따라서 대부분의 전하 캐리어의 도움으로 전류가 다이오드로 흐르기 시작하고 포워딩 전류로 표시됩니다. 같은 방식으로 N 측의 소수 전하 캐리어는 공핍 영역을 역방향으로 이동하며이를 역전 류라고합니다.
제로 바이어스 PN 접합 다이오드
전위 장벽은 접합을 가로 지르는 전자 및 정공의 이동을 반대하고 소수 전하 캐리어가 PN 접합을 가로 질러 표류하도록 허용합니다. 그러나 전위 장벽은 P 형 및 N 형의 소수 전하 캐리어가 PN 접합을 가로 질러 드리프트하도록 돕고, 대다수 전하 캐리어가 동일하고 둘 다 역방향으로 이동하여 순 결과가 0이 될 때 평형이 설정됩니다. 회로에 흐르는 전류. 이 접합은 동적 평형 상태에 있다고합니다.
반도체의 온도가 상승하면 소수의 전하 캐리어가 끊임없이 생성되어 누설 전류가 상승하기 시작합니다. 그러나 PN 접합에 외부 소스가 연결되어 있지 않기 때문에 전류가 흐르지 않습니다.
포워딩 바이어스의 PN 접합 다이오드
때 PN 접합 다이오드는 순방향 바이어스로 연결됩니다. P 형 재료에는 양의 전압을, N 형 단자에는 음의 전압을 제공합니다. 외부 전압이 전위 장벽의 값보다 커지면 (Si는 0.7V, Ge는 0.3V로 추정하면 전위 장벽의 반대가 극복되고 전류의 흐름이 시작됩니다. 양의 전압에 의해 접합과 반대 방향으로 밀리는 구멍과 결합하고 교차 할 수있는 에너지를 제공함으로써 접합.
순방향 바이어스의 PN 접합 다이오드
내장 전위까지 흐르는 제로 전류의 특성 곡선에서이 결과를 정적 곡선에서 '니 전류'라고하고 다음과 같이 외부 전압이 약간 증가하면서 다이오드를 통해 높은 전류가 흐릅니다.
포워딩 바이어스에서 PN 접합 다이오드의 VI 특성
포워딩 바이어스에서 PN 접합 다이오드의 VI 특성은 비선형, 즉 직선이 아닙니다. 이 비선형 특성은 N 접합이 작동하는 동안 저항이 일정하지 않음을 보여줍니다. 포워딩 바이어스에서 PN 접합 다이오드의 기울기는 저항이 매우 낮음을 보여줍니다. 순방향 바이어스가 다이오드에 적용되면 낮은 임피던스 경로가 발생하고 무한 전류로 알려진 많은 양의 전류를 전도 할 수 있습니다. 이 전류는 적은 양의 외부 전위로 무릎 지점 위로 흐르기 시작합니다.
포워딩 바이어스의 PN 접합 다이오드 VI 특성
“3상 대 2상 ”
PN 접합의 전위차는 공 핍층 작용에 의해 일정하게 유지됩니다. PN 접합 다이오드가 다이오드의 일반 사양보다 더 많은 전류를 전도하면 추가 전류가 열을 발산하고 장치에 손상을 줄 수 있기 때문에 전도 할 최대 전류량은 부하 저항에 의해 불완전하게 유지됩니다.
역 바이어스의 PN 접합 다이오드
PN 접합 다이오드가 역 바이어스 조건으로 연결되면 양 (+ Ve) 전압이 N 유형 재료에 연결되고 음 (-Ve) 전압이 P 유형 재료에 연결됩니다.
+ Ve 전압이 N 형 재료에 가해지면 양극 근처의 전자를 끌어 당겨 접합에서 멀어 지지만 P 형 끝의 구멍도 음극 근처의 접합부에서 끌어 당깁니다. .
역 바이어스의 PN 접합 다이오드
이러한 유형의 바이어스에서 PN 접합 다이오드를 통한 전류 흐름은 0입니다. 그러나 소수 전하 캐리어로 인한 누설 전류는 UA (마이크로 암페어)로 측정 할 수있는 다이오드로 흐릅니다. PN 접합 다이오드에 대한 역방향 바이어스의 전위가 궁극적으로 증가하고 PN 접합 역 전압 항복으로 이어지고 PN 접합 다이오드의 전류는 외부 회로에 의해 제어됩니다. 역 분해는 P & N 영역의 도핑 수준에 따라 다릅니다. 또한 역 바이어스가 증가하면 회로의 과열과 PN 접합 다이오드의 최대 회로 전류 흐름으로 인해 다이오드가 단락됩니다.
역 바이어스에서 PN 접합 다이오드의 VI 특성
이러한 유형의 바이어스에서 다이오드의 특성 곡선은 아래 그림의 4 사분면에 표시됩니다. 이 바이어스의 전류는 항복에 도달 할 때까지 낮으므로 다이오드가 개방 회로처럼 보입니다. 역 바이어스의 입력 전압이 항복 전압에 도달하면 역전 류가 엄청나게 증가합니다.
역 바이어스의 PN 접합 다이오드 VI 특성
따라서 이것은 제로 바이어스에서 PN 접합 다이오드, 순방향 바이어스 및 역방향 바이어스 조건과 PN 접합 다이오드의 VI 특성에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한이 기사에 대한 의심 또는 전자 프로젝트 아래 댓글 섹션에 댓글로 피드백을 보내주세요. 광 트랜지스터에 어떤 다이오드가 사용됩니까?
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