Page 198 - 완) I MDP 프로젝트 작품 보고서(전체과 1학년)1.6

7. 다이오드

가. 다이오드의(Diode) 개요
: 다이오드란 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 반도체 부품이다. 반도체의 재료는 실리콘(규소)이
많지만, 그 외에도 게르마늄, 셀렌 등이 있다. 다이오드의 용도는 전원장치에서 교류 전류를 직류
전류로 바꾸는 정류기로서의 용도, 라디오의 고주파에서 꺼내는 검파용 전류의 ON/OFF를 제어
하는 스위칭 용도 등, 매우 광범위하게 사용되고 있다. 기호의 의미는 (애노드) (캐소드)로 애노
드 측에서 캐소드 측으로는 전류가 흐르는 것을 나타내고 있다. 다이오드 중에는 단지 순방향으
로 전류가 흐르는 성질을 이용하는 것 이외에 많은 용도에 흔히 사용된다.

나. P형 반도체와 N형 반도체

: 순수한 반도체는 순도 99.99999999%의 Si(실리콘)이나 Ge(게르마늄)이 사용되고 있다. 실리콘
은 최외각전자가 4개인 구조로 되어있다. 일반적으로 원자의 최외각전자는 8개가 되어야 안정한
상태가 될 수 있으므로 각 실리콘의 전자는 공유결합(원자의 최외각의 일부가 비어있는 경우 두
원자가 서로의 가전자를 공유함으로써 최외각을 완전히 채워서 안정을 찾으려는 결합)하여 8개의
최외각전자를 가짐으로써 안정한 상태가 된다. 이때는 자유전자가 없으므로 전기저항이 비교적
큰 상태가 된다. 여기에 여러 불순물을 섞게 되면 저항이 작아져 전기가 흐르기 쉽게 되는데, 불
순물의 종류에 따라 P형과 N형으로 나뉜다.

최외각전자가 5개인 비소, 인, 안티몬 등을 불순물로서 섞으면, 외각전자가 8개를 공유한 상태
에서 불순물의 외곽전자 1개가 남아 이것이 자유전자(과잉전자)가 된다. 이 상태에서 전압을 가
하면 도체에 전류가 흐르는 것과 똑같이 전자의 흐름에 의해 전기가 통하게 된다. 이를 N형 반
도체(- 전하, 캐소드)라 한다.

최외각전자가 3개인 알루미늄, 갈륨, 붕소 등을 불순물로 섞으면, 외각전자가 8개를 공유한 상
태에서 전자가 1개 부족하게 되며 정공을 만든다. 이 상태에서 전압을 가하면 정공 가까운 곳의
전자가 움직여 정공을 채우게 되어 마치 정공이 밑에서 위로 움직이는 듯한 모습이 된다. 이를
P형 반도체(+ 전하, 애노드)라 한다.

- 191 -