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| - 다이오드 (diode) 는 주로 게르마늄과 규소로 만들어지는 반도체 소자입니다. 다이오드는 전류가 한쪽 방향으로만 흐르게 만드는 기능을 합니다.
- 다이오드는 전류를 한쪽방향으로만 흐르게 할수 있는 소자이다 다이오드 소자는 PN 접합이라 불리는 구조로 되어 있다. 그러나 모든 다이오드가 그런 것은 아니며, 종류와 상황에 따라서 다르다. 다이오드는 두 가지 다른 반도체, P형과 N형을 하나씩 붙여서 만든다. P형 반도체는 전자가 부족하여 남아 + 극성을, N형 반도체는 전자가 남아돌아 - 극성을 띈다. 이 두 아이를 붙이는 것을 '접합(Junction)'이라고 한다. 이 두 반도체를 접합하면 사이에 '공핍층(Depletion Region)'이라고 불리는 특수한 장벽이 생긴다. 한 쪽은 남아돌고 한 쪽은 부족하니깐, 전자와 빈자리가 만나서 중성 상태가 된다. 장벽이 어느 정도 만들어지면, 그 다음부터는 뛰어넘을 힘이 없어서 전자가 더이상 만나지 못하게 된다. 다이오드 한정으로 P형 반도체가 붙어있는 곳을 애노드(Anode, A), N형 반도체가 붙어있는 곳을 캐소드(Cathode, K)라고 부른다.
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| - 다이오드는 전류를 한쪽방향으로만 흐르게 할수 있는 소자이다 다이오드 소자는 PN 접합이라 불리는 구조로 되어 있다. 그러나 모든 다이오드가 그런 것은 아니며, 종류와 상황에 따라서 다르다. 다이오드는 두 가지 다른 반도체, P형과 N형을 하나씩 붙여서 만든다. P형 반도체는 전자가 부족하여 남아 + 극성을, N형 반도체는 전자가 남아돌아 - 극성을 띈다. 이 두 아이를 붙이는 것을 '접합(Junction)'이라고 한다. 이 두 반도체를 접합하면 사이에 '공핍층(Depletion Region)'이라고 불리는 특수한 장벽이 생긴다. 한 쪽은 남아돌고 한 쪽은 부족하니깐, 전자와 빈자리가 만나서 중성 상태가 된다. 장벽이 어느 정도 만들어지면, 그 다음부터는 뛰어넘을 힘이 없어서 전자가 더이상 만나지 못하게 된다. 그런데 P형 반도체에 + 전압을 N형 반도체에 - 전압을 걸어주면, N형 반도체에 남아돌던 전자들에게 충분한 에너지가 생기고, 야자 쨀 때 담벼락 튀는 것처럼 장벽을 뛰어넘게 된다. 또한 장벽을 이루는 '앉아있던 전자'들도 + 쪽으로 뛰어가버리기 때문에 장벽도 점점 작아진다. 이러다가 장벽이 완전히 극복되는 전압이 있는데 이를 '장벽 전압(Barrier Potential)'라고 하며, 실리콘 다이오드는 0.7V 게르마늄 다이오드는 0.3V 값을 가진다. 이렇게 P에 + N에 -를 걸어준 상태를 '순방향 바이어스(Forward Bias)'라 한다. 반대로 P형 반도체에 - 전압을 N형 반도체에 + 전압을 걸어주면, P형에 남아돌던 전자들이 - 전압 쪽으로 가버리고, 그 덕택에 장벽이 더욱 커져버려서 전류가 안흐르게 된다. 이처럼 P에 - N에 +를 걸어준 상태를 '역방향 바이어스(Reverse Bias)'라고 한다. 그런데, 역방향 바이어스 전압이 많이 커지면, N형에 아주 약간 있는 전자들이 거대한 장벽을 뛰어넘고, 이 전자들이 P형에 있는 전자랑 추돌 사고를 일으키면서, 애들이 단체로 발광을 하고 전류가 다시 흐르게 된다. 이를 '에벌랜치 항복(Avalanche Break)'라 한다. 물론... 이 상태로 계속 내버려두면 다이오드가 망가진다. (마치 애들이 단체로 야자가 아닌 수업을 짼 것과도 비슷한 기분이다... 야자 째도 큰일나지만) 다이오드 한정으로 P형 반도체가 붙어있는 곳을 애노드(Anode, A), N형 반도체가 붙어있는 곳을 캐소드(Cathode, K)라고 부른다. 다이오드는 그 자체로는 뭔가를 통제하진 않고, 원래 전압의 0.7V를 까먹거나(순방향), 전류가 못흐르게 막아버린다(역방향). 이상적으로, 순방향 바이어스 전압이 0.7V(실리콘 기준)를 넘으면 다이오드는 그냥 '도선'이랑 똑같아진다. 반대로 역방향 바이어스 전압이 걸리면, 다이오드는 끊어진 스위치와 같아진다. 현실적으로는 약간 미묘하게 저항을 가지고, 역방향 바이어스 상태에서도 100% 차단하지는 못한다. 그런데 관점을 조금만 다르게 보면 다이오드를 전류로 설명할 수 있다. 다이오드에 전압이 '충분히 똑바로' 걸린다면, 그 전압의 0.7V를 까먹고 전류를 흘려주게 된다. 이는 곧 다이오드에 전류가 '충분히 똑바로' 흐른다면, 다이오드 자신은 0.7V를 유지한다고도 할 수 있다. 마치 저항에 전류에서 1V가 걸리면 1A가 흐르고, 1A가 흐르면 1V가 걸리는 것 처럼. 일반적인 다이오드는 교류를 직류로 바꿔주는 정류 작업에 쓰거나, 전류를 한 방향으로만 흘려주고 싶을 때, 0.7V를 어떤 이유로 깎아야 할 때 쓰고, 어떤 수치를 넘어서는 전압을 잘라버리는 리미터(Limiter), 파형에 직류 전압을 더해주는 클램퍼(Clamper)에 사용된다. 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 일반 다이오드랑 비슷하지만, 전류가 똑바로 흐를 때 빛을 내는 다이오드이다. 전류가 너무 많이 흐르면 LED가 타버리거나 심하면 뻥 터진다. 그러니깐, LED 빛이 약하다고 무작정 전류 흘려주지 말자. 또 장벽 전압이 0.7V가 아니고 색깔마다 다양하다. 옛날에는 기껏해야 빨간색 초록색이 전부였지만 기술이 발전하면서 파란색 흰색도 나왔다. 그러다가, 일반 LED보다 훠얼씬 밝은 고휘도 LED가 등장했고, 요즘은 유기 발광 다이오드(OLED)라고 하는 더 발전된 물건도 개발되었다. 기존 LED보다 더 밝고 효율이 높다.
- 다이오드 (diode) 는 주로 게르마늄과 규소로 만들어지는 반도체 소자입니다. 다이오드는 전류가 한쪽 방향으로만 흐르게 만드는 기능을 합니다.
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