반도체를 공부해본 사람들은 이제 대충 소자가 어떤 구조를 갖는지 알고 있을 것이다
'p형, n형 반도체를 붙여서 정류작용을 한대'
'공핍영역이 생겨서 한쪽으로만 간대'
'MOSFET은 게이트전압으로 캐리어의 길(channel)을 만들어주는거래'
좋다
그러면,
왜 정류작용을 하는건지 궁금하지 않나?
도대체 왜!
다이오드를 어디다가 쓰는데???
궁금해서 찾아봤다
(내가 이해를 못해서 찾아봤다)
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1. 교류전원을 직류전원으로 바꿔준다(전력제어)
어이없지만 가장 큰 이유이다.
그냥 내가 전자제품에 관심이 없고 잘 몰라서 그랬다.
(그냥 플러그 꼽고 뺄줄만 알았지...)
님들이 보고있는 스마트폰!
모두 (한 방향으로) 충전해서, (한 방향으로) 방전한다.
컴퓨터도 전류를 왔다리갔다리하면서 쓰는게 아니라 그냥 쭉 사용한다. TV도 마찬가지
가정용 전압은 AC 220V이다. 님들 컴퓨터나 노트북 전원 꽂을때 어댑터있다.
그게 바로 정류기를 이용해 교류를 직류로 변환해주는 장치다.
직류 제품을 사용하기 위해서 교류를 직류로 바꾸는거다.
(교류로 공급 받는 이유는 변압, 전력손실 등의 문제 때문)
2. 발광 다이오드 (Light Emitting Diode, LED)
그럼 이걸 또 어따가 써먹나? 싶었는데
아주 가까이 있었다.
님들이 보고 있는 바로 그 화면. 빛이나고 있지 않나?
빛이 왜나는데?
바로 e와 h가 만나서 band gap만큼의 에너지가 빛의 형태로 방출되기 때문이다!! (E=hv)
근데 반도체 물질을 바꾸면 band gap을 조절할 수 있고, 방출 에너지가 달라져
그러면? 파장이 달라지고 방출하는 색깔(color)이 달라지는 것이다!
(ex, GaAS - Red, GaN - Green, Blue)
또 이 빛의 조합으로 새로운 색을 만들기도 하고,
반도체 물질을 수 nm 수준으로 작게 만들면, 오비탈의 에너지 준위가 불연속적으로 되는데,
(주변에 간섭을 덜 받아서)
이때 e가 입자 안에 갇혀 band gap이 증가하는 '양자 구속 효과(Quantum Confinement Effect)'가 발생.
이를 이용, 반도체 입자 크기를 조절하여 방출 색상을 조절하기도 한다.
3. 광다이오드(Photo Diode)
이건 LED의 반대라고 생각하면 된다.
공핍층에서 빛 에너지를 받아 e-h 쌍이 생기면 소자 끝단에 전하가 쌓이고,
전하가 외부 회로를 따라서 이동하면서 전기를 얻는 원리다.
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이렇게 크게 세 가지의 정류 응용처가 있다..
쓰고 보니 별거 없는거 같기도하고,
이외 검파, 정전류 등 다양한 응용이 있으며, 응용 수준에 따라서 다양한 소자 구조와 물질을 사용한다!
(ex. Zener diode, Schottky diode, 검파 diode(demodulation radio))
이상. 정류기를 왜 쓰는지 알아보았다!
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유튜브에 좋은 설명이 있어 참고하면 되겠다.