Page 169 - 2020학년도 MDP과제발표회 자료집 (통신과) (3)

서 관측되는 전하운반자의 밀도 전기장 및 빌트인 퍼텐셜의 위치에 대한 함수 그래프를 보여준,
다.
* 바이어스 전압이 걸려있지 않을 때 평형상태에 있는 pn 접합 다이오드 파란선과 빨간 선은 .
위치에 따른 전자와 양공의 농도를 나타낸 것이다 양쪽의 회색 영역은 전기적으로 중성인 영역.

이고 붉은 영역과 푸른 영역은 각각 전기적으로 양과 음의 전하를 띄고 있는 영역을 나타낸다.
그 아래 그림은 각각 위치에 따른 전하밀도 전기장 전위를 나타낸 것이다, , .
이러한 p-n 접합에 (+) 전극을 형 반도체쪽에p , (-) 전극을 형 반도체쪽에 연결하여 바이어n
스를 걸어주면, n 형 반도체에 있는 전자가 형 반도체에 있는 양공을 채우기 위해 형 반도체p p
쪽으로 이동한다 이렇게 이동한 전자는 형 반도체에 양공을 남기게 되므로 양공은 형 반도. n , p

체에서 형 반도체로 이동한 것과 같은 효과를 준다 이렇게 옮겨진 전자와 양공은 전원으로부n .
터 연결된 전극으로 빠져 나가고 p-n 접합 다이오드에 전류가 계속해서 흐를 수 있게 된다 이.
렇게 연결된 바이어스전압을 순방향 바이어스라고 한다 만약 바이어스 전압을 반대 방향으로 .
연결하면, p 형 반도체의 양공과 형 반도체의 전자가 n p-n 접합부를 서로 건너가지 못하여 전류
가 흐르지 않게 되기 때문에 이렇게 연결돤 바이어스전압을 역방향 바이어스라고 한다 이처럼 , .

바이어스 전압의 방향에 따라 전류가 흐르거나 흐르지 않게 되는 작용을 정류작용이라고 한다.

차 발광 다이오드.

전류를 순방향으로 흘려주었을 때 빛을 발하는 반도체 소자이다 전자시계 버스 전광판 등 , . ,
LED 디스플레이를 보고 우리는 정보를 얻고, LED 전등과 가로등을 통해 어둠을 밝히며 더 나,
아가 LED 는 길거리나 무대를 장식하고 식물에 광합성을 일으키는 등 다양하고 넓은 분야에 사
용한다.

1). 원리
가). 발광 다이오드는 전자가 많은 형 반도체와 양공이 많은 형 반도체가 서로 접합하N P
여 만든 PN 접합 다이오드로 만든다 외부에서 형 반도체에 음의 전압을 걸어주고 형 . N P

반도체에 양의 전압을 걸어주면 형 반도체의 전자가 형 반도체 쪽으로 움직여 형 반N P P
도체의 양공과 재결합을 하면서 빛을 낸다 그림 은 여러가지 . 1 LED 를 보여준다 그림 . 2
에서 긴 리드에 를 연결하고 짧은 리드 를 연결하면 순방향이다+ - .

나). 반도체는 전자가 잘 흘러가는 도체와 전자가 흐르지 않는 부도체의 중간 성질을 가
지고 있다 절대 도의 바닥상태에서 반도체는 부도체와 같이 원자가 띠가 전자로 가득 . 0

채워져 있지만 전도띠에는 전자가 없다 다만 띠틈. (band gap) 이 부도체보다 더 작아 전자
가 부도체보다 더 쉽게 전도띠로 올라갈 수 있다.

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