지너다이오드
지너다이오드
목 적
지너다이오드의 특성과 동작원리를 이해하고, 정류전원, 이완발진기, 영점조절전압계 등의 예를 통하여 그 응용에 대해 알아본다.
이 론
(1) 항복현상과 그 이용
앞 실험에서 다이오드에 역방향바이어스를 걸어주면 역포화전류만이 흐르다가, 바이어스가 어느 수준을 넘어서면 역방향전류가 급격히 증가하는 항복현상이 일어남으로 바이어스가 지나치지 않은 범위 안에서 다이오드를 사용해야 한다고 설명한 바 있다. 보통 다이오드의 경우 항복현상이 일어나면 손상되게 되어 더 이상 사용할 수 없다. 이것은 큰 전류로 말미암아 다이오드에서 지탱할 수 있는 것 이상의 열이 발생하기 때문이다.
이러한 항복현상은 다이오드 접합면의 도핑정도에 따라 발생 이유를 다음과 같니 크게 두 가지로 대별할 수 있다. 접합부의 도핑이 조금만 되어 있을 경우에 일어나는 것이 사태항복현상이다. 역방향바이어스전압이 커질수록 공핍영역 안의 전계가 커질 것이고, 이 때문에 공핍영역 안을 지나가는 반송자들이 큰 에너지를 얻게 된다. 이러한 고에너지 반송자들이 공핍영역 안의 격자에 충돌하여 그때까지 가만히 Si원자에 붙어서 공유결합을 이루고 있던 전자를 들뜨게 하여 가전자대에서 전도대로 올려보냄으로써 전자-정공쌍을 만들어낸다. 이렇게 생겨난 전자-정공쌍 역시 큰 전계 때문에 큰 에너지를 얻어 다른 전자들을 들뜨게 한다. 이런 현상이 연쇄적으로 마치 산사태처럼 일어나서 전기전도에 기여할 수 있는 반송자들이 급격히 늘어나는 바람에 항복현상이 일어나는 것이다.
위와 같은 현상이 일어나는 공핍영역에 들어오거나 생겨난 전자가 전계에 따라 밀려가면서 큰 에너지를 얻고, 또한 반도체 격자와 충돌할 만한 공간적 여유가 있어야 한다. 만약 공핍영역이 너무 좁아서 전자들이 미처 큰 에너지를 얻어 충돌하기 전에 밖으로 나가버린다면, 이러한 현상은 일어나지 않을 것이다. 사태현상이 공핍영역이 넓은, 도핑을 작게 한 다이오드에서 주로 일어나는 것은 바로 이 이유 때문이다.
....
지너다이오드의 특성과 동작원리를 이해하고, 정류전원, 이완발진기, 영점조절전압계 등의 예를 통하여 그 응용에 대해 알아본다.
이 론
(1) 항복현상과 그 이용
앞 실험에서 다이오드에 역방향바이어스를 걸어주면 역포화전류만이 흐르다가, 바이어스가 어느 수준을 넘어서면 역방향전류가 급격히 증가하는 항복현상이 일어남으로 바이어스가 지나치지 않은 범위 안에서 다이오드를 사용해야 한다고 설명한 바 있다. 보통 다이오드의 경우 항복현상이 일어나면 손상되게 되어 더 이상 사용할 수 없다. 이것은 큰 전류로 말미암아 다이오드에서 지탱할 수 있는 것 이상의 열이 발생하기 때문이다.
이러한 항복현상은 다이오드 접합면의 도핑정도에 따라 발생 이유를 다음과 같니 크게 두 가지로 대별할 수 있다. 접합부의 도핑이 조금만 되어 있을 경우에 일어나는 것이 사태항복현상이다. 역방향바이어스전압이 커질수록 공핍영역 안의 전계가 커질 것이고, 이 때문에 공핍영역 안을 지나가는 반송자들이 큰 에너지를 얻게 된다. 이러한 고에너지 반송자들이 공핍영역 안의 격자에 충돌하여 그때까지 가만히 Si원자에 붙어서 공유결합을 이루고 있던 전자를 들뜨게 하여 가전자대에서 전도대로 올려보냄으로써 전자-정공쌍을 만들어낸다. 이렇게 생겨난 전자-정공쌍 역시 큰 전계 때문에 큰 에너지를 얻어 다른 전자들을 들뜨게 한다. 이런 현상이 연쇄적으로 마치 산사태처럼 일어나서 전기전도에 기여할 수 있는 반송자들이 급격히 늘어나는 바람에 항복현상이 일어나는 것이다.
위와 같은 현상이 일어나는 공핍영역에 들어오거나 생겨난 전자가 전계에 따라 밀려가면서 큰 에너지를 얻고, 또한 반도체 격자와 충돌할 만한 공간적 여유가 있어야 한다. 만약 공핍영역이 너무 좁아서 전자들이 미처 큰 에너지를 얻어 충돌하기 전에 밖으로 나가버린다면, 이러한 현상은 일어나지 않을 것이다. 사태현상이 공핍영역이 넓은, 도핑을 작게 한 다이오드에서 주로 일어나는 것은 바로 이 이유 때문이다.
....
-
다이오드의 특성
다이오드(Diode)의 특성 목차 1. 실험목적 2. 주요단어 관련이론 3. 사용부품 및 장비 4. 실험방법 5. 시뮬레이션 1. 실험목적 다이오드의 순방향 및 역방향 전압-전류 특성과 I-V 특성 그래프에 대하여 실험.. -
[전자회로실험] 1. 접합 다이오드, 2. 다이오드 리미터와 클램퍼
[전자회로실험] 1. 접합 다이오드, 2. 다이오드 리미터와 클램퍼 1. 제목 1) 접합 다이오드 (1) 실험 1. 다이오드의 극성 (2) 실험 2. 바이어스 전압 인가 (3) 실험 3. 전압-전류 특성 2) 다이오드 리미터.. -
다이오드 실험
다이오드 ●어떻게 생각하는가 다양한 유형의 다이오드의 특성은 무엇인가 ☞다이오드는 앞으로 가는 전압이 생성되면 한 방향으로만 전류가 흘러가는 것을 허용하는 전기 장치이다. 발광다이오드는 전류가 순방향.. -
다이오드 리미터와 클램퍼
다이오드 리미터와 클램퍼 실험목적 직렬 및 병렬로 연결된 다이오드 리미터의 입력 정현파형과 출력파형 사이의 관계를 결정한다. 순방향 및 역방향으로 바이어스된 다이오드 리미터의 출력파형을 관찰한다. 부.. -
반도체 다이오드
1. 반도체 다이오드 실험 목적 1. 접합 다이오드에서 전류에 대한 순방향, 역방향 바이어스 효과를 측정한다. 2. 접합다이오드의 전류―전압 특성을 실험적으로 결정하고 그래프를 그린다. 3. 저항계로 접합다이오.. -
기초 전자 회로실험 - 다이오드 특성
기초 전자 회로실험 - 다이오드 특성 목 차 1. 목 적 2. 실험장비 (1) 계측장비 (2) 부품 •저항 •다이오드 (3) 공급기 3. 실험순서 (1) 다이오드 테스트 • 다이오드 테스트 스케일 • 저항 스케일 (2) .. -
기초전자회로실험 - 다이오드의 특성
기초전자회로실험 - 다이오드의 특성 내 용 내 용 내 용 내 용 내 용 내 용 내 용 1. 목적 - 실리콘과 게르마늄 다이오드의 특성곡선을 계산하고 , 비교하고, 그리고 측정한다. 2. 실험장비 1) 계측기 .. -
전자회로 설계 및 실험 - 다이오드 특성
전자회로 설계 및 실험 - 다이오드 특성 실험 목적 : 실리콘과 게르마늄 다이오드의 특성곡선을 계산하고, 비교하고, 측정한다. *실제 실험은 si 다이오드만 이용하여 측정하였다. 실험 순서 1.다이오드 검사 .. -
전자공학 실험 - 다이오드 특성곡선 결과 보고서
전자공학실험 다이오드 특성곡선 결과보고서 목차 실험목적 결과 및 결과분석 예비문제 연습문제 실험 후 소감 1. 실험 목적 1) 다이오드의 양호 혹은 불량 판정 시험을 한다. 전류-전압 특성곡선을 측정하.. -
전기 공학 기초 실험 - 제너 다이오드 실험
전기 공학 기초 실험 - 제너 다이오드 실험 실험 목적 ⓵ 제너 다이오드의 특성에 대해 이해한다. ⓶ 제너 다이오드 회로에서의 동작을 이해한다. 실험 이론 1. 제너 다이오드의 이해 불순물 농도가 높은 PN접합 ..
