pn 접합 다이오드 특성 실험 결과보고서

소개글

pn 접합 다이오드 특성 실험 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 관련 이론
4. 실험기기 및 재료
5. 실험 실습 회로도와 실험 순서
6. 실험 결과
7. 검토 및 유의사항
8. 고 찰

본문내용

가하였다는 것을 알 수 있다.
따라서 낮은 전압으로 동작시키는 경우는 Ge 다이오드가 좋다. 그리고 역방향으로 측정했을 때 Si 다이오드는 전류가 아예 흐르지 않은 반면 Ge 다이오드는 역방향에서도 약간의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다.
(3) 다이오드의 극성 및 양부 판정에 대해 요약하라.
순방향 바이어스를 가하는 경우, P형 쪽에 전지의 (+)극을, N형 쪽에 전지의 (-)극을 연결하여야 한다. 아날로그 멀티테스터기를 이용할 경우, 흑색 리드 봉을 다이오드의 애노드에 대고, 적색 리드 봉을 다이오드의 캐소드에 대었을 때 통전되어야 정상이다.
디지털테스터기를 이용할 경우 적색 봉을 다이오드의 양극에 대고 흑색봉은 음극에 위치시켰을 때 통전이 되어야 정상이다.
(4) 순/역방향 바이어스를 간단히 요약하라.
-순방향 바이어스 : 다이오드에서, 전류가 흐르기 쉬운 방향으로 주어진 외부 전압. pn 접합의 p형 반도체에 (＋), n형 반도체에 (-)의 전압을 가함으로써 pn접합부의 공핍층 전압이 작아지고 전류가 증가한다.
-역방향 바이어스 : 다이오드에서 전류가 거의 흐르지 않는 방향으로 주어진 외부 전압. pn 접합의 n 반도체에 (＋), p 반도체에 (-)의 전압을 가함으로써 전자와 정공이 각각 단자 측으로 끌려서 공핍층이 확산되어 전류는 거의 흐르지 않는다.
(5) LED 전류를 증가시키면 LED 램프의 빛의 밝기는 어떻게 변화하는가?
밝기의 세기가 증가한다. 어느 색의 LED든 전류가 증가함에 따라 전압도 증가한다.
따라서 전압이 높아지면서 LED램프의 밝기도 점점 증가한다.
(6) LED의 동작원리를 설명하라.
LED의 작동원리는 pn접합이 순방향 바이어스되면, 접합부 근처에서 정공과 자유전자의 재결합이 일어나는데, 이 재결합은 자유전자가 가지고 있는 에너지를 발산하며 다른 에너지 상태로 천이되는 것을 의미한다. 이 과정에서 발산되는 에너지가 빛 에너지 포톤이 가시광선을 만들어 방출된다. 방출되는 과정에서 LED에 사용되는 물질에 따라서 LED의 색깔이 달라진다.
8. 고 찰
이번 실험은 pn 접합 다이오드 특성을 알아보는 실험이었다. 실험의 목적은 pn 접합 다이오드의 원리와 구조를 익히고 pn 접합 다이오드의 순방향과 역방향 전류 - 전압 특성을 실험적으로 이해하고, LED의 사용법을 숙지하는 것이다.
브레드보드를 이용해 Si, Ge 다이오드를 사용해 순역방향 회로도를 만들어 그에 따른 IV 측정과 표를 작성하였다. 작성한 표를 통해 Si 다이오드와 Ge 다이오드의 차이점을 알 수 있었다. 순방향 전류의 전체적인 변화율은 전압이 높아질수록 더욱 전류가 높게 흘렀다. 다이오드는 한쪽방향으로만 전류가 흐르기 때문에 표 1.2와 표 1.4에서 역방향 전압에 따른 전류가 측정이 되지않았다. 하지만 표 1.6에서 볼 수 있는 적색 LED는 15V쯤에서 18.4mA이 측정되었다. LED는 전류를 증가시키면 LED의 빛의 밝기는 더 밝게 빛나는 것도 확인 할 수 있었다. 전류가 증가함에 따라 LED가 더 밝게 빛나는 이유는 LED에 강한 순반향 바이어스를 가해 주면, 재결합하는 전자-정공쌍이 더 많아 지기 때문일 것이라고 추측해 보았다.
직류전원장치를 이용하여 전압을 맞출 때 전압계가 무척 예민해서 전압 맞추기가 어려웠다. 그 때문에 측정시에 정확한 V에서 측정이 되진않았고 어느정도의 오차가 있었다. 뿐만 아니라 오차의 발생원인은 소자가 다르고, 장비차이 등 다양한 요인이 있었다.
이번 pn 접합 다이오드 특성을 통해 다이오드와 LED의 차이점과 원리 등을 알게되었고 언제나 전기를 다루는 실험은 정말 주의하며 실험해야한다는 것을 다시한번 되새기게 되었다.

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