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다이오드 (diode)

작성일 2017-01-31
정류성이 있는 2단자 고체소자의 총칭. 일반적으로 반도체다이오드를 말하며 정류성이란 2단자에 가해지는 전압의 방향에 따라 전류가 잘 흐르는 순방향과 거의 전류가 흐르지 않는 역방향이 구별되는 특성이다. 다이오드의 성질을 이용하여 교류를 직류로 변환하는 정류작용이나 방송 전파 내에 포함되어 있는 음성 신호를 검파하는 데 이용한다. 소재로는 게르마늄이나 실리콘이 주로 사용되며 현재는 W. B. 쇼클리(1949년)의 P-N접합이론에 따른 접합다이오드와 쇼트키이론에 따른 쇼트키다이오드가 실용화되어 활용되고 있다. 이 외에도 터널효과를 응용한 터널다이오드, 마이크로파의 발진이 가능한 건다이오드, 적외선 등을 발광하는 발광다이오드 등 정류성 다이오드에 포함되지 않는 다양한 다이오드도 개발되고 있다. 2극 진공관도 다이오드이지만 보통 반도체다이오드를 가리킨다. 정류기 등으로 사용되므로 결정정류기라고도 한다. 기구가 명백하지 않은 아산화구리정류기 ㆍ셀렌정류기 외에 p-n접합을 이용하는 p-n접합다이오드, 금속과 반도체의 접촉을 이용하는 쇼트키다이오드가 있다. 금속바늘을 사용하는 점접촉다이오드는 사용 상태에서는 녹아붙어 p-n접합이 되어 있는 수가 있다. 이들을 조립할 때는 p-금속-n의 순서로 앞쪽을 +로 잡는 것이 순방향이 된다. 전기소량을 e, 볼츠만상수를 k, 절대온도를 T라고 하면 근사적으로 I=I11{exp(eV/kT)-1}의 관계가 성립된다. I11는 형식적으로 역전류의 포화값을 나타내므로 포화전류라고도 하지만 실제는 역전압의 증대와 더불어 증가 한다. 첨두역전압은 고주파용 소자의 수 V에서 전력용인 1kV 정도의 것까지 있다. p-n접합에서는 제너효과에 의한 항복현상이 일어날 때가 있는데, 제너다이오드로 이용된다. 또 순전압에 의한 제너효과를 이용한 것으로는 터널다이오드가 있다. 다이오드는 배리스터로서도 이용된다. 결정검파기는 점접촉다이오드의 일종이며 실리콘 · 게르마늄의 단결정을 이용한 것이 마이크로파 등에 이용된다. 또 광전효과를 병용하는 것을 포토다이오드라 하는데 감광소자로서 이용된다. 9 10 다
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