접합 다이오드와 정류기
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작성일 22-09-21 00:32
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접합다이오드와정류기
설명
1. 열평형 상태의 p-n접합
2. p-n접합의 전위장벽
3. 전장과 전위
4. 관련 수식
5. 계단 접합
6. 바이어스 인가시의 p-n접합
7. 순방향 바이어스 인가시의 정성적 해석
8. 이상적인 다이오드 방정식
9. 접합의 파괴
10. 공간전하용량
3. 전장과 전위
접합에 전압이 인가되지 않은 상태이므로 그림 6.9의 p-n접합 역시 열평형 상태에 있다 여기서 고려의 대상이 되는 것은 공간전하영역 내의 도판트 전하뿐이며 나머지 부분은 모두 전기적으로 중성이다. 접합면에서는 전장의 부호가 바뀌면서 (+)방향으로 서서히 증가한다(전장의 크기는 감소한다). 전하가 없으면 전장도 존재할 수 없으므로 그림에서도 전장은 저하분포의 가장자리에서 0이됨을 알 수 있다 이제 전장의 분포로부터 전위를 나타내 보자. 우선 전장의 부호는 전위의 부호와 반대이므로 음의 전장을 적분하면 양의 전위가 발생한다. 접합면에 도달하더라도 부호의 alteration(변화) 는 없으며(전장이 항상 -이기 때문이다) 따라서 전위는 계속 증가한다.
전기적으로 음성인 전하분포를 나타내는 왼쪽 가장자리에서부터 오른쪽으로 가면서 고찰하면 전장은 0에서 처음 하여 (-)방향으로 서서히 증가하다가 접합면에서 크기가 최대에 이른다. 공간 전하영역의 왼족 가장자리에서부터 적분을 하면 접합면쪽으로 가까워짐에 따라 전위는 서서히 증가한다. 이에 관해서는 나중에 다시 논의하게 될 것이다. 그러나 전하분포가 실제로 그림과 같이 멋진 사각형을 나타내는 것은 아니며 실제로는 전하분포의 꼬리부분은 중성영역에까지 도달하고 가장자리 역시 그림과 같이 정확히 definition 되지는 않는다. 그러나 접합면에서 기울기가 변…(투비컨티뉴드 )
순서
다. 그러나 실제 소자에서 전하가 중성영역으로 떨어지는 소위 천이영역(transition region)이 대단히 짧기 때문에 그림에서와 같이 공간전하영역과 중성영역이 명백히 구분되는 것으로 가정하더라도 큰 무리는 없다. 건다이오드에서 배운바와 같이 전하분포로부터 전장 및 전위분포를 그릴 수 있다
우선 전하분포를 고찰해 보자. 접합의 왼쪽에는 p형, 오른쪽에는 n형 반도체가 있다 따라서 접합의 왼쪽에서는 도판트 전하가 (-)이며 오른쪽에서는 (+)이다. 그러므로 전장은 어디서나 음인 반면 전위는 항상 양임을 볼 수 있다 그러나 어떤 전위를 0점으로 잡더라도 아무런 상관이 없다.
