PNP BJT소자가 활성영역에서 동작할 때, 베이스에 흐르는 전류를 구성하는 성분에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
2019년 국가직 9급 전자공학개론 17번
2019년도 시행 • 17번 문항
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정답: 1번
■ 1단계: 활성 영역에서 동작하는 PNP BJT의 캐리어 거동 분석
• 활성(Active) 영역 동작: 이미터-베이스(E-B) 접합은 순방향 바이어스, 컬렉터-베이스(C-B) 접합은 역방향 바이어스가 인가됩니다.
• PNP 트랜지스터에서 P형 이미터의 다수 캐리어는 정공(Hole)이며, 순방향 접합을 통해 N형 베이스로 주입되는 주 캐리어 역시 정공입니다.
• 베이스 단자 전류($I_B$)는 베이스 내부의 전자 균형을 맞추기 위한 미세한 전자 흐름으로 구성됩니다.
■ 2단계: 베이스 전류($I_B$)의 구성 성분 분석
• 베이스-이미터 주입 전자 전류:
- E-B 접합 순방향 바이어스에 의해 N형 베이스 영역의 다수 캐리어인 전자가 P형 이미터 영역으로 역주입되는 성분입니다. (②번 옳은 설명)
• 재결합 보충 전류:
- 이미터에서 주입된 정공이 얇은 베이스 중성 영역을 확산하여 이동하는 동안 일부 전하가 베이스 내 전자와 재결합하여 소멸합니다. 이 손실된 전자를 보충하기 위해 외부 베이스 단자로부터 유입되는 전자 전류입니다. (③번 옳은 설명)
• 역방향 열생성 드리프트 전류:
- 역방향 바이어스된 C-B 접합 공핍층 내에서 열적으로 생성된 전자-정공 쌍(EHP) 중 전자가 내부 전계에 의해 베이스 영역으로 드리프트되어 공급되는 누설 성분입니다. (④번 옳은 설명)
■ 3단계: 오답 판별 (보기 ① 판별)
• PNP 소자에서 이미터와 컬렉터의 다수 캐리어는 전자가 아니라 정공이므로, "이미터와 컬렉터에서 넘어온 전자들"이라는 설명은 물리적으로 성립하지 않습니다. (①번 옳지 않음)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ①번
• 활성(Active) 영역 동작: 이미터-베이스(E-B) 접합은 순방향 바이어스, 컬렉터-베이스(C-B) 접합은 역방향 바이어스가 인가됩니다.
• PNP 트랜지스터에서 P형 이미터의 다수 캐리어는 정공(Hole)이며, 순방향 접합을 통해 N형 베이스로 주입되는 주 캐리어 역시 정공입니다.
• 베이스 단자 전류($I_B$)는 베이스 내부의 전자 균형을 맞추기 위한 미세한 전자 흐름으로 구성됩니다.
■ 2단계: 베이스 전류($I_B$)의 구성 성분 분석
• 베이스-이미터 주입 전자 전류:
- E-B 접합 순방향 바이어스에 의해 N형 베이스 영역의 다수 캐리어인 전자가 P형 이미터 영역으로 역주입되는 성분입니다. (②번 옳은 설명)
• 재결합 보충 전류:
- 이미터에서 주입된 정공이 얇은 베이스 중성 영역을 확산하여 이동하는 동안 일부 전하가 베이스 내 전자와 재결합하여 소멸합니다. 이 손실된 전자를 보충하기 위해 외부 베이스 단자로부터 유입되는 전자 전류입니다. (③번 옳은 설명)
• 역방향 열생성 드리프트 전류:
- 역방향 바이어스된 C-B 접합 공핍층 내에서 열적으로 생성된 전자-정공 쌍(EHP) 중 전자가 내부 전계에 의해 베이스 영역으로 드리프트되어 공급되는 누설 성분입니다. (④번 옳은 설명)
■ 3단계: 오답 판별 (보기 ① 판별)
• PNP 소자에서 이미터와 컬렉터의 다수 캐리어는 전자가 아니라 정공이므로, "이미터와 컬렉터에서 넘어온 전자들"이라는 설명은 물리적으로 성립하지 않습니다. (①번 옳지 않음)
■ 최종 결과:
• 옳지 않은 설명은 ①번