다이오드의 기본특성 및 종류

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목차

I. 서론

II. 본론
A. 다이오드의 특성
i. 다이오드의 일반 특성
ii. 다이오드의 온도 특성
B. 다이오드의 종류
i. PN Junction Diode
ii. Schottky Diode
iii. Zener Diode
iv. LED (Light Emitting Diode)

III. 결론

본문내용

양단에는 항상 일정한 제너 전압 VZ가 유지 된다는 점이다.
< 역방향 바이어스 >
iv. LED (Light Emitting Diode)
LED(Light Emitting Diode)란 발광다이오드의 영어 명을 줄인 것으로 빛을 발하는 반도체소자를 말하며 각종 조명등 , 가로등 , 전자제품 류 와 자동차 계기판 등의 전자표시판에 활용되고 있다. 갤륨비소(GaAs) 재질이나 이 재질에 인·알루미늄 등을 첨가해 만든 칩을 사용하는 LED는 직경 2 ~15mm 등으로 제작되며 발광색상은 현재 빨강,녹색,청색,등이 개발되어 있다. 첨가하는 불순물의 함량에 따라 재질의 파장이 달라 파장은 인간의 가시광선영역 인 4백 나노미터에서 7백 나노 미터사이이며 적색 660나노미터 대 , 녹색 555나노미터 대 , 청색 480 나노 미터대의 파장을 형성하고 있다 LED는 PN접합에 주입된 전자와 정공이 재결합 할 때에 발생하는 자연방출 광을 이용한 반도체 발광소자이다. LED의 기본 구성은 아래의 그림과 같다.
반도체 결정의 PN접합에 순방향으로 전류를 흘리면 N측의 전자 및 P측의 홀은 각각 P측N측에 주입되어 소수 캐리어로서 확산된다. 이들의 소수 캐리어는 확산과정에서 다수 캐리어와 재결합하여 양자의 에너지 차에 해당하는 빛을 방출한다. 이와 같은 주입발광기구에 의한 반도체 발광소자를 발광다이오드라 한다. 이것은 소형 견고하고 저전압 저전류로 구동되고 응답이 빠른 고체 광원으로서 조명등 , 가로등으로 널리 사용되고 있다.
아래의 그림은 pn 접합 다이오드의 발광을 나타낸 그림이다.
반도체 이론에 따르면 순방향 바이어스된 다이오드에서 자유전자와 정공들은 접합부에서 재결합한다. 이때 자유전자는 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 전이하며 그 에너지의 차이를 열과 빛의형태로 방출한다. 실리콘은 불투명하기 때문에 어떤 빛도 외부로 빠져나갈 수 없다. LED는 실리콘 대신에 반투명 물질을 사용한다.
순방향 바이어스된 LED의 접합부에서 전자와 정공의 재결합이 일어나는 경우 열과 빛이 방출되며 이때 물질이 반투명이기 때문에 빛의 일부는 외부로 방출된다. Ga, As, P등과 같은 원소를 사용하여 적색, 녹색, 청색을 방출하는 LED를 제작한다.
LED가 도통하면 순방향 전압 강하는 대략 1.7V(색깔별로 틀림)의 값이 되며 LED가 방출하는 빛의양은 다이오드 전류에 비례한다.
따라서 전류가 크면 클수록 빛 방출 량은 많아진다. 다이오드의 파괴를 막기 위해서 저항을 LED와 직렬로 놓아야 하며 저항의 크기는 다이오드의 전압강하를 1.7V, 전류는 대략 10㎃로 가정함으로써 쉽게 계산한다. 예를 들어 5V DC전압인 경우 RLC값은
순방향으로 바이어스된 다이오드에서는 자유전자가 접합면을 통과해서 정공 속으로 들어간다. 이런자유 전자는 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 떨어질 때 에너지를 방출한다.
일반적인 다이오드에서 이런 에너지는 열의 형태로 발산되지만 발광 다이오드(LED)에서는 에너지의 발산은 빛의 형태로 나타난다. LED는 빠른 ON-OFF스위칭, 긴 수명, 낮은 전압 때문에 여러 응용에서 조명등,가로등 대신으로 사용한다.
LED는 갈륨, 비소, 인과 같은 재료를 사용해서 적색 , 녹색 , 청색 등을 발산하도록 제조하고 있다.
III. 결론
이와 같이 다이오드의 기본적인 특성은 전류를 한쪽 방향으로만 흘리는 것이다. 이 성질을 이용하여 전원장치에서 교류전류를 직류전류로 바꾸는 정류기로서의 용도, 라디오의 고주파에서 신호를 꺼내는 검파용, 전류의 ON/OFF를 제어하는 스위칭 용도 등, 매우 광범위한 용도로 및 종류로 사용되고 있다는 것을 알 수 있다.

키워드

다이오드 ,   Diode,   다이오드의 특성