반도체 - PN접합의 정의와 이용분야
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작성일 23-02-01 22:22본문
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왜냐 하면 (+) 성질을 가지는 정공과 (-) 성질을 가지는 이온이 서로 결합되어 있어 전기적으로 중성이 된다.
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마찬 가지로 P형의 정공 역시 일부는 접합면을 넘어가서 N형의 전자와 결합하지만 N형의 + 이온으로 인하여 전부 넘어가지는 못하게 된다. P형 반도체를 외부에서 보았을 때 전기적으로 중성이다.
순서
다.
[그림1]은 분리되어 있는 P형 반도체와 N형 반도체의 내부를 보여주고 있다 P형 반도체 내부에는 무수히 많은 정공이 존재하고 N형 반도체에는 전자가 존재하고 있다
이와같이 (+)단자는 P형쪽에, (-)단자를 N형쪽에 연결하면 정공은 N형쪽으로, 전자는 P형쪽으로 끌려서 접합면을 넘어 들어가서 전자-정공의 재결합에 의해서 소멸된다.
P형,N형의 (+,-)이온들은 질량이 무겁기 때문에 움직일 수 없으나 전자와 정공은 자유 자재로 움직일 수 있다 그렇기 때문에 이온자체는 전류를 흐르는데 관여하지 않는다. 그렇기 때문에 이온자체는 전류를 흐르는데 관여하지 않는다. 다이오드에 흐르는 전류는 소수 캐리어로 작용하는 정공과 전자에 의한 전류의 합으로 표시된다.
P형 반도체를 외부에서 보았을 때 전기적으로 중성이다.
금속학적 접합면을 기준으로 자유전자와 정공이 결합하여 반송자가 없어진 영역을 공핍층(Depletion Layer) 또는 공간전하영역(SCL:Space Charge Layer)이라고 한다. P형,N형의 (+,-)이온들은 질량이 무겁기 때문에 움직일 수 없으나 전자와 정공은 자유 자재로 움직일 수 있다.
설명
반도체, PN접합의 정의와 이용분야,PN접합
그림의 N 형 반도체의 전자는 일부는 접합면을 넘어서 P형의 정공과 결합 하지만 경계면 주의의 (-) 전하로 인하여 N형의 모든 전자가 P형 쪽으로 넘어가지 못한다. 이 전류를 소수 캐리어에 의한 전류라 한다.
그러므로 순방향 바이어스가 가해지는 상태에서는 P형쪽의 정공은 접합면을 지나 N형쪽으로 가서 소수 캐리어가 되고, N형쪽에서 P형쪽으로 이동한 전자도 소수 캐리어가 되어 전류를 흐르게 한다.
반도체 - PN접합의 정의와 이용분야
[그림2]에서 보면 P-N 접합 반도체에서 자유 전자와 정공은 금속학적 접합면 경계면에서 일어난다.
P-N접합에 p형쪽에 (+), n형쪽에 (-)전압을 외부에서 인가했을 때, 이 전압을 순방향 바이어스(forward bias)라 한다. 왜냐 하면 (+) 성질을 가지는 정공과 (-) 성질을 가지는 이온이 서로 결합되어 있어 전기적으로 중성이 된다
외부에서 전압이 계속 공급되는 동안은 (+) 전원에서는 +e를, (-)전원에서는 -e를 계속 공급하므로 계속해서 전류가 흐른다. 또한 N형의 전자가 접합면을 기준으로 멀리 있을 수록 반응하기는 어려워 진다. P형 반도체 내부에는 무수히 많은 정공이 존재하고 N형 반도체에는 전자가 존재하고 있다.
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[그림1]은 분리되어 있는 P형 반도체와 N형 반도체의 내부를 보여주고 있다.