다음의 PN 접합 다이오드 특성곡선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
2014년 국가직 9급 전자공학개론 13번
2014년도 시행 • 13번 문항
💡 정답 및 상세 해설 확인하기
정답: 3번
■ 1단계: 영역 III(역방향 포화 영역)의 온도 의존성 검토 (보기 ③ 판별)
• 영역 III의 역방향 포화 전류($I_S$)는 열에 의해 생성된 소수 캐리어(Minority Carrier)의 드리프트에 의해 발생합니다.
• 소수 캐리어의 농도는 온도 변화에 매우 민감하여, 온도가 상승하면 $I_S$는 지수함수적으로 증가합니다 (통상 $10^\\circ\\text{C}$ 상승 시 약 2배 증가).
• 따라서 "온도가 변해도 전류값은 변하지 않는다"는 설명은 옳지 않습니다. (③번 옳지 않음)
■ 2단계: 나머지 영역 특성 검토
• ①번 (영역 I): 문턱전압 이상이 인가된 순방향 도통 영역으로, n 영역의 전자들이 양(+)의 전위가 걸린 p 영역 방향으로 넘어가며 순방향 전류를 형성합니다. (옳은 설명)
• ②번 (영역 II): 순방향 전압이 인가되었으나 내부 전위 장벽(실리콘 약 0.7 V)을 충분히 넘어서지 못해 전류가 매우 미미하게 흐르는 영역입니다. (옳은 설명)
• ④번 (영역 IV): 높은 역방향 전계에 의해 가속된 캐리어가 원자와 충돌하여 전자-정공 쌍을 연쇄적으로 생성하는 눈사태 항복(Avalanche Breakdown) 영역입니다. (옳은 설명)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번
• 영역 III의 역방향 포화 전류($I_S$)는 열에 의해 생성된 소수 캐리어(Minority Carrier)의 드리프트에 의해 발생합니다.
• 소수 캐리어의 농도는 온도 변화에 매우 민감하여, 온도가 상승하면 $I_S$는 지수함수적으로 증가합니다 (통상 $10^\\circ\\text{C}$ 상승 시 약 2배 증가).
• 따라서 "온도가 변해도 전류값은 변하지 않는다"는 설명은 옳지 않습니다. (③번 옳지 않음)
■ 2단계: 나머지 영역 특성 검토
• ①번 (영역 I): 문턱전압 이상이 인가된 순방향 도통 영역으로, n 영역의 전자들이 양(+)의 전위가 걸린 p 영역 방향으로 넘어가며 순방향 전류를 형성합니다. (옳은 설명)
• ②번 (영역 II): 순방향 전압이 인가되었으나 내부 전위 장벽(실리콘 약 0.7 V)을 충분히 넘어서지 못해 전류가 매우 미미하게 흐르는 영역입니다. (옳은 설명)
• ④번 (영역 IV): 높은 역방향 전계에 의해 가속된 캐리어가 원자와 충돌하여 전자-정공 쌍을 연쇄적으로 생성하는 눈사태 항복(Avalanche Breakdown) 영역입니다. (옳은 설명)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ③번