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P 형 반도체와 N 형 반도체 그 자체만으로는 각각 전기적으로
중성이다 그러나 이들을 접합시키면 전기반송자의 확산과 재결.
합에 의해 경계면에서의 전기적 평형은 파괴된다 따라서 공핍.
층에는 고정 이온전하(fixed ion) 의 특성이 나타나게 된다.

공핍층 내 N 형 반도체의 영역은 고정 양(＋ ) 이온 전하로, P 형
반도체의 경계영역은 고정 음( )－ 이온 전하로 각각 대전된다.
공핍층 내에 형성된 이들 두 고정 이온전하는 마치 콘덴서처럼
전장(electric field) 을 형성하여 정공과 자유전자가 더 이상 확,
산되는 것을 방지한다.

즉, N 형 반도체 내의 자유전자가 P 형 반도체로 침투하려고 하
면 P 형 반도체 공핍층 내의 음(－ ) 이온 전하에 의해 반발 당하
고, P 형 반도체 내의 정공이 N 형 반도체 내로 확산되려고 하면
N 형 반도체 공핍층 내의 양(＋ ) 이온 전하에 의해 밀려나게 된 그림 Ⅱ - 49 p-n 접합 전압이 인가되지 않았을(
다. 때) < 네이버 지식백과>

바꿔 말하면 공핍층 내의 고정이온들은 각각 두 경계면에 내
부전위장벽(internal barrier potential) 을 형성하여 자유전자와
정공이 더 이상 확산되는 것을 방지한다.

공핍층 내 고정이온전하에 의한 PN 접합면 양단의 접촉전위 즉, 내부전위장벽을 소위 확산전압
(diffusion voltage: Diffusionsspannung) 이라 한다 내부전위장벽 즉 확산전압. , (Us) 은 비록 직접 측정
할 수 없는 내부접촉전위이지만 회로를 구성하여 간접적으로 확인할 수 있다. 게르마늄에서는 약
0.3[V], 실리콘에서는 약 0.7[V] 정도이다.

2) 순방향 전압(forward voltage) 이 인가되었을 때
반도체 다이오드를그림 Ⅱ - 50 과 같이 P 형 반도체 측에 전원의 ( ), N＋ 형 반도체 측에 전원
의 ( )－ 를 연결하면 순방향(順方向 ) 이 된다.

순방향으로 전압을 인가하면 N 형 반도체 내의 전자는 전원의 ( )－ 에 의해서 반발 당하나 전원
의 ( )＋ 측에서는 전자를 흡인하므로 전자는 N 형 반도체에서 P 형 반도체 쪽으로 이동한다 반대.
로 P 형 반도체 내의 정공은 전원의 ( )＋ 에 의해 반발 당하고 전원의, ( )－ 에 의해서 흡인되므로
N 형 쪽으로 이동하게 된다.

[ 네이버 지식백과] PN 접합과 그 동작원리 최신자동차공학시리즈( 3 – 첨단자동차전기전자,
2012. 9. 5., 도서출판 골든벨)

따라서 공핍층의 내부전위장벽 즉, P 형 경계면의 고정 음이온은 정공에 의해, N 형 경계면의
고정 양이온은 자유전자에 의해 중화되므로 순방향전압, (UF) 이 확산전압(Us) 을 넘어서면 공핍층
은 전기 반송자가 자유롭게 이동할 수 있는 지역으로 변화한다 따라서 수. MΩ 에 이르던 공핍층
의 저항은 아주 낮아지게 된다 이제. N 지역의 자유전자는 정공에서 정공으로 건너뛰면서 P 지역
을 지나 전원의 ( )＋ 극으로 이동하게 된다 즉 전류가 흐르게 된다. .

한 가지 기억해야 할 점은 이때 정공은 다이오드 내에서 양극에서 음극으로 이동하지만 결코

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