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p형 반도체(위) : 실리콘 결정에 최외각 전자가 3개인 붕소를 넣으면 홀이 만들어지고, 홀 옆의 전자가 계속 이동해 홀을 채우는 형식으로 전류가 흐르며, 이를 외부에서 보면 (+) 전자가 움직이는 것과 같다 해서 p형 반도체라 부른다. P는 포지티브(양)의 약자이며, 전자가 모자라 양전하 구멍이 생기기 때문에 붙여진 이름이다.
- 게르마늄에 인듐(In), 갈륨(Ga), 붕소(B) 등의 불순물을 넣어 전자가 부족한 상태로 만든 반도체
n형 반도체(아래) : 실리콘 결정 속에 최외각 전자가 5개인 인을 넣으면 인 주변에 전자가 1개 남게 되고 이전자가 움직이면서 전류가 흐르는데, 이런 형태를 n형 반도체라 한다. 인의 전자 1개는 전기장을 걸었을 때 자유롭게 옮겨 다니므로 전자가 과잉으로 있는 n형 반도체가 된다. 여기서 n이란 네거티브(음)의 약자이다.
- 실리콘에 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 중에서 하나를 넣어 전자가 남는 상태로 만든 반도체
2) junction의 원리, 목적
a. pn접합의 생성
P형과 N형 실리콘을 서로 결합하면 접합 다이오드가 만들어진다. 이 반도체 소자는 독특한 특성, 즉 전류를 한쪽 방향으로만 통과시키는 능력이 있다. P형쪽에 전지의 양극을, N형쪽에 전지의 음극을 연결하면 전류가 흐르며, 이와 같이 전압을 인가하는 것을 순방향 바이어스라 한다. 전자와 정공은 PN접합을 향하여 확산되며 그 곳에서 재결합하여 중성 전하가 되고, 이 때 소모되는 전자와 정공은 전지로부터 공급된다. 전하들의 이러한 운동은 다이오드를 통해 큰 순방향 전류가 흐르도록 하므로 다이오드는 낮은 순방향 저항이 있다고 말한다. 역방향 바이어스 접속일때, 전지의 양극은 N형 실리콘 내의 자유 전자를, 음극은 P형 실리콘 내의 정공을 끌어당기므로 접합부에서 자유 전자와 정공의 결합은 존재하지 않는다. 그러므로 다수캐리어에 의한 전류는 흐르지 않게 된다. 이러한 역바이어스 접속에서는 소수 캐리어에 의한 미소한 전류(N형 내의 정공,…(생략)
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재료공학실험 - PN jungtion 다이오드 실험.hwp
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