[A＋자료] 반도체 물성과 소자 8장~9장 정리

1. 8장 pn 접합 다이오드

반도체 소자 중에서 pn 접합 다이오드는 가장 기본적인 형태이자 중요한 소자이다. pn 접합은 p형 반도체와 n형 반도체가 접합하여 형성되며, 이 두 영역의 전하 운반자의 농도가 다르기 때문에 전기적 성질이 나타난다. p형 반도체는 정공이 주된 전하 운반자이며, n형 반도체는 전자가 주된 전하 운반자이다. pn 접합이 형성되면, 접합 면에서 전하 운반자들이 서로 재결합하게 되고, 이로 인해 전기장과 전위 장벽이 형성된다. pn 접합의 이론적 배경을 살펴보면, 두 종류의 반도체가 접합하면서 발생하는 전하 분포의 변화가 중요하다. p형 쪽에서 정공은 n형 쪽으로 확산되고, n형 쪽의 전자는 p형 쪽으로 확산된다. 이 과정에서 정공과 전자가 재결합하므로, 접합 면 근처에는 전하가 없는 중성층이 형성된다. 이 중성층은 전자와 정공의 농도가 균형을 이뤄 전기적으로 중성이 되지만, 이 때문에 p형과 n형 영역 사이에 전위 장벽이 생기게 된다. pn 접합 다이오드는 이러한 전위 장벽의 성질을 이용하여 전류의 흐름을 제어한다. 정방향 바이어스를 적용할 경우, p형 쪽의 전위가 높아지고 n형 쪽의 전위가 낮아진다. 이때 전위 장벽이 낮…