PN접합

p형 반도체와 n형 반도체를 접합시킬경우

 

p-n 다이오드가 형성되게 됩니다. 

 

P형은 정공이 다수캐리어

n형은 전자가 다수캐리어 

 

다이오드 = 전류를 한방향으로 흐르게 하는 정류작용을 하는 장치

 

P형 반도체와 N형 반도체를 접합 시킬 경우 

 

접합 경계면에 두 전자와 정공의 농도차에 의해 확산 현상이 일어나게 됩니다. 

 

자유전자는 N-> P형 반도체로 이동하며

정공은 P형-> N형 반도체로 이동하게 됩니다. 

 

이러한 과정을 확산이라고 합니다.

 

확산 과정을 걸친 경과 P-N접합 경계면 주변으로 전자와 홀이 존재하지 않는 영역이 발생되게 됩니다.

이러한 영역을 '공핍영역'이라고 부르게 됩니다.  [정공과 전자가 서로 끌어당겨 재결합하는 과정에서 없어지기 떄문에]

공핍층 안에서 N형 반도체는 양이온에 의해 + , P형반도체는 음이온으로 인해 -로 대전되어 내부에 전기장이 형성 

 

P-N 다이오드에 전압을 어떤 방향으로 걸어주느냐에 따라서 형성되는 Bias가 다르다 

 

 

Forward Bias 

-P형 반도체에 + . N형 반도체에 - 인가하였을때

-다수 캐리어인 정공과 전자가 반대편으로 인가된다. 

- 다수 캐리어의 이동에 의해 큰 전류가 발생되게 된다. 

- 공핍영역 폭 줄어든다 . 

[ 정공이 + , 전자가 - 라고 생각했을때 P타입쪽에 +를 걸어주면 자석으로 생각했을 때 척력이 발생해서 N타입 쪽으로 이동하게 되면서 전류가 발생되는 것으로 생각하면 이해가 편할것 같다. ] 

 

Reverse Bias

- P형 반도체에 - , N형 반도체에 + 인가

[자석으로 생각하면 인력으로 인해 P형반도체의 정공과 N형 반도체의 전자가 서로 다이오드 끝쪽으로 밀려난다 ] 

- 공핍영역에 있던 P타입 소수캐리어 전자와 , N타입 소수캐리어 정공이 서로 P-N쪽으로 이동하며 작은 양의 전류를 발생시킨다  [소수캐리어에 의한 작은 전류 ]

-일반적으로 역방향 전류는 매우 적으나 BIas가 커짐에 따라 Breakdown이 발생되어 소자가 파괴되는 경우가 발생하기도 한다.  

- 공핍영역 폭이 늘어난다.

 

breakdown

-재너 

-눈덩이