다이오드에 p형 반도체, n형 반도체를 사용한다고 해서요. 이 2종류의 반도체는 어떻게 구분하고 각각 어떠한 차이가 있나요?

Question

전기공부를 하고 있는데, 다이오드에 p형 반도체, n형 반도체를 사용한다고 해서요. 이 2종류의 반도체는 어떻게 구분하고 각각 어떠한 차이가 있나요?

완강한셰퍼드236 · Accepted Answer

안녕하세요. 완강한셰퍼드236입니다.우선 P형 반도체는 순수한 4가 원소에 3가원소(최외각전자가 3개,붕소,갈륨,인듐등)를 첨가해서 만든 반도체입니다. 따라서 진성반도체에 비해 원자핵네의 + 성질보다 전자가 1개가 모자르게 됩니다. 전자는 -성질을 띄므로 P형 반도체는 +성질을 띄게 됩니다.  N형 반도체는 순수한 4가 원소에 5가원소(최외각전자가 5개,안티몬,비소,인등)을 첨가해서 만든 반도체입니다. 따라서 전성반도체에 비해 원자핵네의 +성질보다 전자가 1개가 많으므로 -성질을 띄게 되겠지요. 이렇게 만들어진 P형 반도체와 N형 반도체를 접합을 합니다. 접합을 하게되면 접합면 가까이에 있던 P형 반도체의 +성분즉 정공과 N형 반도체의 -성분 즉 전자가 결합을 하게 됩니다. 이렇게 서로 결합하게 되면 결국+,-이온들만 남게 되고 이렇게 만들어진 영역을 공핍층(공간전하 영역, 전위장벽)이라고 부릅니다. 이렇게 PN접합으로 만들어진 것이 다이오드인건 아실것이고 이 다이오드에 순방향으로 바이어스를 걸게되면(P에는 + 극성 N에는 -극성) 공핍층의 폭은 좁아집니다. ( 그이유는 P에 있던 정공은(+성질을 띕니다) +극성에 의해 반대방향으로 가게 되고 N에 있던 전자는 -극성에 의해 역시 반대방향으로 가게 됩니다. 결국 공핍층 경계근체의 이온들과 재결합하게 되어서 폭은 좁아지지요.) 그래서 공핍층영역으로 간 다수의 P형의 정공은 -의 강한 극성에 의해 끌려가게 되고 전기는 흐르게 됩니다. 반대로 역방향으로 바이어스를 걸게 되면(P에는 -,N에는 +) P의 정공은 -극성에 의해 끌려가고 반대로 N의 전자는 +극성에 의해 끌려갑니다. 따라서 공핍역역은 넓혀져서 전기가 흐를수가 없게 되는것이지요. 즉 p형과 n형의 바이어스가 순방향일 때 공핍층이 없어지고 전류가 흐르게 됩니다. 하지만 바이어스가 역방향일 때는 공핍층이 더 넓어져 전류가 흐르지 못합니다.  순방향이되게 할려면 p형에 +극을 n형에 -극을 연결시키면됩니다.* 이때 약 0.7[V]이상의 전압이 가애져야 전류가 흐르게 됩니다.   0.7[V]는 다이오드가 공핍층을 없애는데 필요한 전압입니다.   그리고 다이오드에서 0.7[V]의 전압강하가 일어 납니다.도움 되셨다면 추천부탁드립니다.

생활꿀팁

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다이오드에 p형 반도체, n형 반도체를 사용한다고 해서요. 이 2종류의 반도체는 어떻게 구분하고 각각 어떠한 차이가 있나요?