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반도체란

반도체란

드리프트 전류와 확산 전류

PN 접합과 전위장벽

반도체 속을 흐르는 전류에는 드리프트 전류와

확산 전류의 두 종류가 있습니다. MOS형

반도체에서는 드리프트 전류가, 바이폴라 접합

트랜지스터에서는 확산 전류가 매우 중요한

역할을 합니다.




접합 전의 P형 반도체에는 억셉터(음이온화

원자)와 같은 수의 정공이, N형 반도체에는

도너(양이온화 원자)와 같은 수의 전자가

존재하므로 전기적으로 중성입니다. 이러한

P형 반도체와 N형 반도체의 접합부에는

전위장벽이 생깁니다.


드리프트 전류

보통의 저항체와 마찬가지로, 전압을 가해서 발생한

전계에 전자 또는 정공을 전기적으로 끌어들여서

흐르는 전류입니다. 전계 효과 트랜지스터(FET) 속을

흐르는 전류는 드리프트 전류입니다.

확산 전류

P형 반도체와 N형 반도체의 접합에 전압을 인가하여,






드리프트 전류
















접합 전은 중성 상태

접합 전의 P형 반도체는 같은 수의 억셉터(음이온화

원자)와 정공이, 또 N형 반도체에는 같은 수의 도너

(양이온화 원자)와 전자가 존재하며 전기적으로 중성

입니다.

공핍층과 전위장벽

P형과 N형 반도체를 접합하면 P형과 N형 영역의 정공
































P형 반도체에서 N형 반도체로는 정공을, N형

및 전자는 서로의 상대 영역을 향해 확산을 시작합니다.

접합 전

반도체에서 P형 반도체로는 전자를 주입하면, 전자와

정공이 열운동에 의하여 평균적으로 밀도가 높은

주입 영역에서 낮은 영역으로 이동합니다. 이러한

구조로 흐르는 전류를 확산 전류라고 합니다. 바이폴라

트랜지스터나 PN 접합 다이오드에서는 주로 확산

전류가 제어합니다.



























이 때문에 접합부 부근에서는 전자와 정공의 재결합이

활발하게 되어 이동할 수 없는 억셉터와 도너만이 남게

됩니다. 이 층을 공핍층이라고 합니다. 이 층에 의하여

PN 접합부에는 에너지 차가 발생합니다만, 이 에너지

차를 "전위장벽"이라고 부릅니다.



























P

N






확산 전류

접합 후

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