Diode 특성 곡선 및 LED 구동

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Diode 특성 곡선 및 LED 구동
Diode 특성 곡선 및 LED 구동

⒈ 목적
다이오드의 극성에 대해 알아보고 특성곡선을 이해하고 이것에 대한 실험을 하여 알아본다.

2. 이론
반도체의 기본적인 요소. 단자의 한쪽 방향을 애노드(양극), 다른 한쪽 방향을 캐소드(음극)라고 부르며, 전류는 애노드에서 캐소드 방향으로만 흐른다. 이와 같은 성질은 정류 회로 등에 이용된다. 또, 애노드→캐소드로 전류가 흐르는 경우에도 조건이 있어 애노드·캐소드 사이의 전위차(전압)가 일정 수준 이상이 되어야만 하는데 이를 ’다이오드 전압’이라고 한다. 다이오드 전압은 소재에 따라 달라지는데 일반적으로 실리콘 다이오드에서는 약 0.7V, 게르마늄 다이오드에서는 약 0.3V 정도이다. 다이오드에는 다양한 종류가 있는데, 빛을 발하는 발광 다이오드(LED), 일정 전압 이상이 되면 캐소드→애노드 방향으로도 전류가 흐르는 정전압(定電壓) 다이오드(체나 다이오드) 등이 많이 사용된다.

* 다이오드의 종류

두 개의 전극을 가지고 옴의 법칙에 따르지 않는 특성을 나타내는 전자소자. 2극 진공관도 다이오드이지만 보통 반도체다이오드를 가리킨다. 정류기 등으로 사용되므로 결정정류기라고도 한다. 기구가 명백하지 않은 아산화구리정류기 셀렌정류기 외에 p-n접합을 이용하는 p-n접합다이오드, 금속과 반도체의 접촉을 이용하는 쇼트키다이오드가 있다.
금속바늘을 사용하는 점접촉다이오드는 사용상태에서는 녹아붙어 p-n접합이 되어 있는 수가 있다. 이들을 조립할 때는 p-금속-n의 순서로 앞쪽을 +로 잡는 것이 순방향이 된다.
전기소량을 e, 볼츠만상수를 k, 절대온도를 T라고 하면 근사적으로 I=I{exp(eV/kT)-1}의 관계가 성립된다. I는 형식적으로 역전류의 포화값을 나타내므로 포화전류 라고도 하지만 실제는 역전압의 증대와 더불어 증가 한다.
p-n접합에서는 제너효과에 의한 항복현상이 일어날 때가 있는데, 제너다이오드로 이용된다.
또 순전압에 의한 제너효과를 이용한 것으로는 터널다이오드가 있다.
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