[반도체소자] 다이오드, 트랜지스터

다이오드 (Diode)

- 전류가 한 방향으로만 흐르도록 하는 반도체 소자

- pn 접합

- Si에 5족원소를 도핑하여 n형, 3족 원소를 도핑하여 p형 실리콘을 만든다

- n형에는 자유전자가, p형에는 정공이 형성됨

- n형과 p형의 접합부에 자유전자와 정공이 결합하여 공핍층 생성

정방향 바이어스

p형에 (+) 전압, n형에 (-) 전압을 걸어주면 (+)전압에서 발생한 정공이 p형 내부 정공을 밀고, (-)전압에서 발생한 전자가 n형의 전자를 밀어서 전자와 전공이 공핍층영역으로 이동하며 공핍층이 줄어들게 됨

공핍층이 줄어 n type의 전자가 p type 으로 이동하고 p type의 정공이 n type쪽으로 이동하며 전류가 흐름

전류의 흐름 : (+) → (-)

전자의 흐름 : (-) → (+)

 

 

 

트랜지스터 (Transistor)

전자회로의 구성요소로 증폭작용, 스위칭역할을 하는 반도체 소자

베이스(B), 콜렉터(C), 이미터(E)로 구성됨

 

증폭작용 : 이미터와 베이스 사이에 소량의 전류를 흘리면, 이미터와 컬럭테에 많은 전류가 흐를 수 있게 됨

(실제로 없던 전자가 갑자기 생겨서 증폭되는게 아님, 이미터와 베이스에 소량의 전류를 흘림으로써, 이미터와 콜렉터에 많은 전류를 흘릴 수 있다는 것을 뜻함)

 

 

npn 접합

B와 E 사이에 순방향 Bias를 걸어주면, 전자가 이동하며 전류가 흐른다

이때, 베이스 영역은 이미터, 컬렉터 영역에 비해 매우 얇기 때문에 일부 전자만 B 방향으로 흐르고, 나머지 전자는 B영역을 뚫고 C로 흐르게 된다

이때, E에서 B로 흐르는 전자에 비해, 매우 많은 전자가 E에서 C로 흐르게 되면 전류 증폭 역할을 한다

전류의 흐름 : C → E

전자의 흐름 : E → C

 

 

pnp 접합

전류의 흐름 : E → C

전자의 흐름 : C → E