실험1예비보고서. 접합 다이오드의 특성 다운로드 실험1예비보고서. 접합 다이오드의 특성실험1예비보고서. 접합 다이오드의 특성전자회로 설계 및 실험Ⅰ 예비보고서(실험1. 접합 다이오드의 특성)Ⅰ.실험목적 순방향 바이어스와 역방향 바이어스가 접합 다이오드의 전류에 미치는 영향을 측정한다. 접합 다이오드의 전압-전류 특성을 실험적으로 측정하고 이를 그래프로 도시한다. 저항계로 접합 다이오드를 시험한다.Ⅱ.배경지식 및 내용 반도체 반도체는 그 비저항값이 도체와 절연체 사이에 있는 고체를 말한다. 그 예로는 트랜지스터, 접합 다이오드, 지너 다이오드, 터널 다이오드, 집적회로, 금속 정류기 등을 들 수 있다. 이런 반도체 소자는 많은 제어 기능을 수행하며 증폭기 , 정류기, 검출기, 발진기, 스위칭 소자 등으로 이용 될 수 있다. 현재 대부분의 반도체 소자는 실리콘(Si)으로 만들어지고 있다. 실리콘은 반도체 물질로 사용되기 전에 아주 고순도로 정제되어야 한다. 순수한 반도체는 매우 낮은 전기 전도도를 갖는다. 즉 비저항이 크다. 실리콘의 전기 전도도도는 미량의 특정 ...전자회로 설계 및 실험Ⅰ 예비보고서(실험1. 접합 다이오드의 특성)Ⅰ.실험목적 순방향 바이어스와 역방향 바이어스가 접합 다이오드의 전류에 미치는 영향을 측정한다. 접합 다이오드의 전압-전류 특성을 실험적으로 측정하고 이를 그래프로 도시한다. 저항계로 접합 다이오드를 시험한다.Ⅱ.배경지식 및 내용 반도체 반도체는 그 비저항값이 도체와 절연체 사이에 있는 고체를 말한다. 그 예로는 트랜지스터, 접합 다이오드, 지너 다이오드, 터널 다이오드, 집적회로, 금속 정류기 등을 들 수 있다. 이런 반도체 소자는 많은 제어 기능을 수행하며 증폭기 , 정류기, 검출기, 발진기, 스위칭 소자 등으로 이용 될 수 있다. 현재 대부분의 반도체 소자는 실리콘(Si)으로 만들어지고 있다. 실리콘은 반도체 물질로 사용되기 전에 아주 고순도로 정제되어야 한다. 순수한 반도체는 매우 낮은 전기 전도도를 갖는다. 즉 비저항이 크다. 실리콘의 전기 전도도도는 미량의 특정 '불순물(impurity)'을 첨가함으로써 증가될 수 있다. 불순물의 종류와 양을 정해 첨가하는 것을 도핑(doping)이라고 하며, 도핑은 반도체 원소의 원자 내 전자 결합 구조를 변화시켜 전류에 기여하는 캐리어(carrier)를 제공함으로써 반도체의 전기 전도도를 증가시킨다. Si에 비소(As), 안티몬(Sb)와 같은 5족 원소를 도핑시키면 N형 반도체를 만들 수 있다. Si와 5족 원소가 공유결합을 하는데, 5족 원소로부터 공유결합에 관여하지 않는 과잉전자가 1개 발생한다. 게다가 외부의 E를 얻은 전자들도 결합 밖으로 나오면서 자유전자의 수는 정공(hole)의 수보다 많아진다. N형 반도체에서 정공은 소수 캐리어가 되고, 다수 캐리어는 자유전자가 된다. Si에 인(P), 갈륨(Ga)와 같은 3족 원소를 도핑시키면 P형 반도체를 만들 수 있다. N형 반도체와 반대로 Si와 3족 원소 사이의 공유결합에서는 전자가 부족해 정공이 만들어진다. 외부의 E를 얻어 결합 밖으로 나온 자유전자들이 있지만, 정공의 수보다는 적어 이번엔 정공 다수 캐리어가 되고 자유전자가 소수캐리어가 된다. 접합 다이오드(Diode) P형 반도체와 N형 반도체가 서로 결합을 하면 접합 다이오드가 만들어진다. 이 반도체 소자는 전류를 한쪽 방향으로만 용이하게 통과시키는 독특한 특성을 갖는다. P형 쪽에 전지의 +극을 N형 쪽에는 -극을 연결하면전류가 흐르며, 이와 같이 전압을 인가하는 것을 순방향 바이어스라 한다. 전자와 정공은 PN접합을 향하여 반발되며, 그곳에서 재결합하여 중성 전하가 되고, 전지로부터 공급되는 자유 전자가 이들을 대치한다.전하들의 이러한 운동은 다이오드를 통해 큰 순방향 전루가 흐르도록 해준다. 이렇게 접속했을 때 전루가 잘 흐르므로 다이오드는 낮은 순방향 저항을 갖는다고 말한다. P형 쪽에 -극을 N형 쪽에는 +극을 연결하면, 역방향 바이어스라 한다. 전지의 +극은 N형 반도체내의 자유전자를, -극은 P형 반도체 내의 정공을 끌어당기므로, 접합부에서 자유전자와 정공의 결합은 존재하지 않는다. 그러므로 다수 캐리어에 의한 전류는 흐르지 않게 된다. 소수 캐리어에 의한 미소전류만이 다이오드에 흐리지만, 그 크기는 μA 정도이다. 다이오드에 전류를 흐르게 하려면 순방향 바이어스가 걸리도록 하여야 한다. Ⅲ.실험방법1.저항계의 리드선 저항을 측정한다. 저항계 내부 구동전지가 극성을 가지므로 저항계 리드선도 극성을 갖고 있다. 2.IN4154 다이오드의 음극과 양극을 구분하여 순방향 바이어싱 (forward biasing) 되도록 회로를 구성한다. 3.다이오드의 양단에 걸리는 전압(Vak)이 0.7V가 되도록 직류 전원의 출력을 조절하며, 다이오드에 흐르는 전류 ID를 측정한다. 4..역바이어스된 다이오드의 Vak, ID 를 측정하고, 순방향 및 역방향시의 저항 값을 계산하여 기록한다. 5.과정1에서 측정된 저항계 리드선의 저항 값과 과정5에서 계산된 저항 값을 이용해 다이오드의 저항 값을 계산하라. 6.순방향 바이어스가 걸리도록 회로 구성 후, Vak값이 표 1.2에서 주어진 값과 같도록 power supply를 조절하여, 각 Vak값에 대한 ID를 측정한다. 7.역방향 바이어스가 걸리도록 회로 구성 후, 과정 8과 비슷한 방법으로 각 Vak값에 대한 ID를 측정한다. 이 전류값은 미소하므로 uA전류를 측정할 수 있는 전류계나 멀티미터가 필요하다.Ⅳ.모의실험과정3. 과정5과정.6 과정7.
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