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일반물리학 실험 - 전기저항
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일반물리학 실험 - 전기저항
1. 이론 요약
A. 옴의 법칙
어느 저항체에 걸리는 전압 와 이에 흐르는 전류 의 비율을 전기저항 이라 하며 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다.
여기서 전기저항 은 물질의 종류, 모양, 크기, 온도 등에 따라 달라지며, 걸린 전압 에 따라서도 달라질 수 있다. 보통 저항체의 경우에는 걸린 전압 와 전류 가 일정한 상수 비율(전기저항 )로 주어지는 것을 옴(Ohm)의 법칙이라 한다. 반면에 반도체를 이용한 다이오드나 트랜지스터의 경우에는 옴의 법칙이 성립되지 않고 전기저항이 걸린 전압의 방향이나 크기에 따라 달라진다.
B. 다이오드 특성
Ⅳ족 원소인 실리콘(Si)이나 게르마늄(Ge)은 이들이 결정 상태를 이루고 있을 때 각 원자가 가지고 있는 4개의 원자가 전자들이 이웃하는 4개의 다른 원자와의 강한 공유 결합을 형성하고 이들에 속박되어 아주 큰 저항을 가지고 있다. 이 결정에 Ⅲ족이나 Ⅴ족의 불순물이 들어가면 일반적으로 전기저항이 감소한다.
인(P)과 같이 5개의 원자가전자를 가지는 V족 원소가 미량 첨가되면, 이 Ⅴ족 원소의 4개 원자가전자는 이웃하는 4개의 Ⅳ족 원소와 공유결합을 이루고, 남은 1개의 원자가전자는 비교적 자유로이 움직일 수 있어 작은 전기 저항값을 가지게 된다. 이와 같이 Ⅴ족 불순물을 첨가하여 자유로운 전자를 가지는 Ⅲ족 원소를 Ⅳ족 원소 결정에 미량 첨가하면, Ⅲ족 원소는 이웃의 3개의 Ⅳ족 원소와 공유결합을 이루고 하나의 Ⅳ족 원소의 공유결합이 전자의 부족으로 형성되지 못하게 되어 결정격자에 양공(hole)을 형성하게 된다. 이와 같이 Ⅲ족 불순물을 첨가하여 양공이 형성된 반도체를 p형 반도체라 한다. 이와 같은 n형 반도체와 p형 반도체를 접합시켜 놓은 것이 반도체 다이오드이다.
===================================☆ 반도체의 종류 ☆===============================
- n형 반도체
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2013.12.26
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