접합 다이오드와 정류기

3. 전장과 전위
접합에 전압이 인가되지 않은 상태이므로 그림 6.9의 p-n접합 역시 열평형 상태에 있다. 여기서 고려의 대상이 되는 것은 공간전하영역 내의 도판트 전하뿐이며 나머지 부분은 모두 전기적으로 중성이다. 건다이오드에서 배운바와 같이 전하분포로부터 전장 및 전위분포를 그릴 수 있다.
우선 전하분포를 고찰해 보자. 접합의 왼쪽에는 p형, 오른쪽에는 n형 반도체가 있다. 따라서 접합의 왼쪽에서는 도판트 전하가 (-)이며 오른쪽에서는 (+)이다. 그러나 전하분포가 실제로 그림과 같이 멋진 사각형을 나타내는 것은 아니며 실제로는 전하분포의 꼬리부분은 중성영역에까지 도달하고 가장자리 역시 그림과 같이 정확히 정의되지는 않는다. 그러나 실제 소자에서 전하가 중성영역으로 떨어지는 소위 천이영역(transition region)이 대단히 짧기 때문에 그림에서와 같이 공간전하영역과 중성영역이 명백히 구분되는 것으로 가정하더라도 큰 무리는 없다.
전기적으로 음성인 전하분포를 나타내는 왼쪽 가장자리에서부터 오른쪽으로 가면서 고찰하면 전장은 0에서 시작하여 (-)방향으로 서서히 증가하다가 접합면에서 크기가 최대에 이른다. 접합면에서는 …