2023년 국가직 9급 전자공학개론 9번

■ 1단계: 주요 반도체 소자별 동작 원리 검토
• JFET(접합 전계효과 트랜지스터):
한 종류의 다수 캐리어(n채널은 전자, p채널은 정공)에 의해서만 전류가 흐르는 단극성(Unipolar) 소자입니다.
게이트-소스 간 역방향 바이어스 전압으로 채널의 공핍 영역 폭을 조절하여 드레인 전류를 제어합니다.
• BJT(쌍극성 접합 트랜지스터):
전자와 정공 두 종류의 캐리어가 모두 전류 전도에 기여하는 쌍극성(Bipolar) 소자이며, 활성(Active) 모드에서는 E-B 접합이 순방향, C-B 접합이 역방향으로 바이어스됩니다.
• 포토 다이오드(Photodiode):
역방향 바이어스 상태에서 빛(광자)이 입사할 때 공핍 영역에서 생성되는 전자-정공 쌍(EHP)에 의한 광전류를 이용하여 빛을 검출합니다.

■ 2단계: 보기별 정오 판별

• ①번 (오답 분석 / 옳지 않은 것):
자유전자와 정공이 함께 도전현상에 기여하는 것은 쌍극성 소자인 BJT의 특징입니다.
JFET는 단극성 소자이므로 다수 캐리어 한 가지만 전도에 참여하므로 ①번 설명은 옳지 않습니다.

• ②번 (옳은 설명):
포토 다이오드는 역방향 바이어스 인가 시 공핍층에 생성되는 광전류를 측정하여 빛을 검출합니다.

• ③번 (옳은 설명):
JFET는 게이트-소스 간 역방향 전압의 크기로 공핍층 두께를 제어하여 드레인 전류를 조절하는 전압 제어 소자입니다.

• ④번 (옳은 설명):
BJT가 증폭 작용을 하는 활성 모드(Active Mode)에서는 이미터-베이스 접합에 순방향 바이어스, 컬렉터-베이스 접합에 역방향 바이어스가 인가되어야 합니다.

■ 최종 결과:
• 옳지 않은 것은 ①번