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반도체

Overview

출처: 데릭 윌슨, 아산타 쿠레이, 박사, 물리학 및 천문학학과, 물리 과학 학교, 캘리포니아 대학, 어바인, 캘리포니아

반도체는 전류를 수행하는 능력이 온도와 불순물의 수준에 크게 의존하는 재료입니다. 반도체 재료의 가장 일반적인 유형은 결정 성 실리콘입니다. 대부분의 순수 반도체는 뛰어난 도체가 아닙니다. 전도도를 개선하기 위해 순수 반도체는 종종 불순물로 결합되거나 "도핑"됩니다. 이러한 불순물은 인과 비소와 같은 기증자로, 실리콘에 전자를 기증하거나 실리콘에서 전자를 훔치는 붕소 및 알루미늄과 같은 수용자입니다. 수용자가 실리콘에서 전자를 가져 갈 때, 그들은 효과적으로 양전하 전자로 행동 "구멍"이라는 양전전의 영역을 둡니다.

p형 반도체는 도핑이 재료의 지배적 인 충전 캐리어인 구멍을 만들 때 형성된다. 반도체가 도핑될 때 n형 반도체가 형성되어 지배적인 충전캐리어가 전자입니다. 예상대로 p-n 접합은 p형 반도체와 n형 반도체 사이의 경계에 형성된다. 접합부에서 전자와 구멍의 상호 작용은 다이오드 및 트랜지스터와 같은 회로 구성 요소에서 볼 수있는 놀라운 행동을 야기한다. 이 실험실은 반도체 다이오드 의 형태로 단일 p-n 접합의 특성을 탐구합니다.

Procedure

1. 반도체 다이오드 의 형태로 p-n 접합의 동작을 관찰하고 전류 전압 특성 곡선을 측정합니다.

  1. 반도체 다이오드, LED(발광 다이오드), 전원, 2개의 디지털 멀티미터, 1kΩ 저항기, 일부 바나나 케이블 및 커넥터 및 온도계를 획득합니다.
  2. 반도체 다이오드를 보세요. 그 끝 중 하나에 밴드가 있어야합니다. 밴드와 측면은 "음극"입니다. 밴드가없는 측면은 "양극"입니다.
  3. 회로 구성 요소를 연결하기 전에 전원 공급 장치가 꺼져 있는지 확인합니다. 바나나 케이블을 사용하여, 저항기의 한쪽에 전원의 양단을 연결하고, 저항기의 다른 쪽은 다이오드의 양극에 연결합니다. 그런 다음, 심미터 모드에서 다미터를 다이오드의 음극에 연결하고, 심미터의 다른 단단을 전원의 음극에 연결하여 회로를 완성한다.
  4. 실내 온도를 기록합니다.
  5. 전원 공급 장치를 설정하여 5V 직접 전류를 생성한 다음 켭니다.
  6. 다이오드의 양극에 멀티미터의 양수 납과 음극에

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Results

회로 측정에 대한 일반적인 결과는 표 1에표시됩니다. 쇼클리 다이오드 방정식은 다이오드의 온도와 전압 강하의 함수로서 다이오드를 통해 전류를 설명합니다. 293.0 K의 온도, 다이오드 를 가로지르는 555mV의 전압 및 n = 1.5의 임의(하지만 대표적인) 이상성 계수의 경우,

Equation 2
Equation 3

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Application and Summary

이 연구소는 반도체다이오드 형태의 반도체 및 p-n 접합의 특성을 탐구했습니다. 다이오드는 하나의 p-n 접합체로 구성된 회로 구성 요소입니다. 다이오드의 특성 곡선을 측정하였고, 다이오드는 한 방향으로만 전류를 수행하는 것으로 관찰되었다. LED에는 단방향으로 수행되는 것 외에도 빛을 방출하는 특수 유형의 p-n 접합이 포함되어 있습니다.

반도체는 전자 산업에서 광범?...

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0:05

Overview

1:24

Principles of Semiconductors

6:01

Characterizing a P-N Junction

9:10

Data Analysis and Results

10:39

Applications

12:20

Summary

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