Diode   다이오드

(2021-08-27)

1. 다이오드 (Diode)접합(Junction)을 갖거나, 벌크(Bulk)형이거나, 이 모두를 지칭하는 2단자 반도체 소자 

  ㅇ 단일 방향(순방향)으로 만 전류가 흐르도록 한 반도체 소자


2. 다이오드의 특징

  ㅇ 다이오드의 내부 구조  :  pn 접합pn 접합 참조
       

  ㅇ 다이오드의 바이어싱  :  기준 직류 공급                                     ☞ 바이어스 참조
     - 순방향 바이어스 : pn 접합의 p 영역에 정(+) 전압, n 영역에 부(-) 전압을 인가  (전류 도통)
        . 순방향 바이어스 하에서, 다수캐리어에 의한 순방향 전류가 흐름         ☞ 다수캐리어 참조
     - 역방향 바이어스 : pn 접합의 p 영역에 부(-) 전압, n 영역에 정(+) 전압을 인가 (전류 차단)
        . 역방향 바이어스 하에서, 공핍영역이 훨씬 커짐               ☞ 공핍 영역, 항복 전압 참조

  ㅇ 다이오드의 전압 전류 관계식  :  지수 함수 관계               ☞ 쇼클리 다이오드 방정식 참조
     - 다이오드 양단 전류가, 열전압(VT)의 지수 함수 관계를 보이는 것

  ㅇ 다이오드의 역 포화전류  :  약간의 누설전류포화 전류 참조
     - 역방향 바이어스 하에서, 소수캐리어에 의해 흐르는 약간의 누설전류소수캐리어 참조

  ㅇ 다이오드의 동작 영역  :  3개 영역으로 구분 
     - 다이오드의 단자 전압 전류의 특성 곡선 상에서 3개 영역으로 구분
        . Forward 영역 (도통, 매우 작은 저항 즉, 큰 전도성을 보임) [순방향]
        . Backward 영역 (극히 작은 역포화전류 만 흐름) [역방향]
        . Breakdown 영역 (파괴) [역방향]
         

  ㅇ 다이오드의 단자 전압 전류의 특성 해석  :  근사 해석              ☞ 다이오드 근사 해석 참조
     - 비이상적/비선형적인 다이오드 양단의 전압 전류 관계(v-i)에 대해, 여러 근사모델들이 있음


3. 다이오드의 응용 및 종류 

  ※ ☞ 다이오드 종류 참조
     - 저주파수대 (범용)
        . 정류기(반파 정류,전파 정류), 클리퍼(리미터), 클램퍼 등  :  일반 pn접합 다이오드
        . 전압 조정 및 파형 발생  :  제너 다이오드   
        . 전력 변환용  :  전력 다이오드 
        . 정전용량 가변 조정  :  버랙터 다이오드 

     - 초고주파/RF대 
        . 초고주파정류기,스위칭 등  :  쇼트키 다이오드 
        . 초고주파용 소스 반도체 (부성 저항 영역 활용)  :  터널 다이오드
        . Gunn 다이오드
        . IMPATT 다이오드

     - 광학적 다이오드 : 광-전/전-광 기능에 활용
        . 수광 소자(광전 소자)  :  PIN-PD (PIN 광다이오드), APD (애벌런치 광 다이오드)
        . 발광 소자(전광 소자)  :  LED (발광 다이오드), LD (레이저 다이오드)

  ※ 주요 다이오드의 회로 소자 기호 
       

다이오드
   1. 다이오드   2. 다이오드 종류   3. 다이오드 근사 해석   4. 제너 다이오드   5. 버랙터 다이오드   6. 포토 다이오드   7. PIN 광다이오드   8. 쇼트키 다이오드   9. 터널 다이오드  


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