전기전자기초 3. 반도체 기초

반도체

- 도체와 절연체의 중간으로 진성반도체에 불순물인 3, 5족 원소를 첨가하여 만든 것

- 진성 반도체(4족 원소) : 실리콘 si, 게르마늄 ge

- 불순물 반도체 

    - p형 반도체 : 최외각 전자가 3개인 3족 원소 Ga In B AL,  갈륨 - 인디윰 - 붕소 - 알루미늄를 섞어 만든 반도체

    - n형 반도체 : 최외각 전자가 5개인 5족 원소. As 비소, Sb 안티몬, Bi 비스무트, P 인을 섞어 만든 반도체

 

 

PN 접합과 순방향 바이어스

- PN 접합 : P형 반도체와 N형 반도체를 붙여 만든 다이오드

- 순방향 바이어스 : 전원으로부터 P형 반도체가 +전하를 받아 N형 반도체로 넘어가서 흐르는 방식(공핍층이 작다)

- 역방향 바이어스 : P형 반도체의 양전하는 - 전원으로, N형 반도체의 음전하는 + 쪽으로 몰리며 중간에 공핍층이 넓어짐 

 

 

 

 

다이오드

- 한쪽 방향으로 전류를 흐르게 만든 반도체 소자로 정류 작용을 한다

- 역방향 전압을 걸면 공핍층과 저항이 증가, 전류는 감소

 

 

 

트랜지스터

- n-p-n 혹은 p-n-p 접합으로 이뤄진 소자를 양극성 접합 트랜지스터 BJT : Bipolar Junction Transistor라 한다.

- 증폭, 스위칭 역활

 

 

 

전계 효과 트랜지스터 FET : Field Effect Transistor

- 게이트 G, 소스 S, 드레인 D 3개의 전극으로 이뤄짐. 게이트에 가한 전압으로 드레인 전류를 제어.

- 종류

   - JFET(게이트와 드레인 사이 역방향 바이어스로 채널 크기 -> 전류량 조정

   - MOS-FET은 금속 산화물로 이뤄진 반도체

- 역방향 전압을 키울수록 공핍층도 커짐 -> 채널폭 수축 (=저항 커짐) -> 출력 전류 I_D 는 감소