<p><br></p><p><br></p><p><strong><span style="color: rgb(9, 0, 255); font-size: 12pt;">터널 다이오드(Tunnel Diode, </span><span style="color: rgb(9, 0, 255); font-size: 12pt;">Esaki Diode</span><span style="color: rgb(9, 0, 255); font-size: 12pt;">)에 대해 알아봅시다.</span></strong></p><p><br>터널 다이오드(Tunnel Diode)는 발명자의 이름을 딴 에사키 다이오드(Esaki Diode) 라고 도 한답니다.</p><p>터널 다이오드의 특성은 어떤것인지 간략하게 알아봅시다.</p><p><br></p><p><br></p><p style="text-align: center;"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/27075D3D575791DA1E" class="txc-image" width="400" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" actualwidth="400" exif="{}" data-filename="터널_simbol.jpg" id="A_27075D3D575791DA1ED6DB"/></p><p style="text-align: center;"><br>터널다이오드 심벌</p><p style="text-align: center;"><br></p><p style="text-align: center;"><br></p><p>이 다이오드 역시, P-N 접합을 이용하는데, P-N 접합의 도핑 농도를 높이면 공핍영역이 좁아지게 되고, </p><p>낮은 역전압이 인가되어도 강한 전계에 의해 전류가 흐르게 되는 현상이 발생된답니다.</p><p><br></p><p>P-N 접합의 도핑 농도를 더욱 증가시키게 되면, 아주 낮은 역방향 전압으로도, P 영역 에너지대와 N 영역 에너지대의 </p><p>겹침이 증가하게 되어, 자유전자는 얇은 공핍영역을 통과하여, P 영역에서 N 영역으로 이동하여 큰 전류가 흐르게 되고, </p><p>역방향 특성은 “0” 상태에 이르게 된답니다.</p><p>이러한 현상은 제너 항복(Zener Breakdown)현상에 의한 것으로 역방향 터널전류 또는 제너전류라고 한답니다.</p><p><br></p><!--StartFragment--><p class="바탕글" style="font-family: 굴림; mso-hansi-font-family: 굴림;"><span style="font-family: 굴림; mso-hansi-font-family: 굴림; mso-ascii-font-family: 굴림;">순방향 특성은, 낮은 순방향 전압이 인가되어도 극히 얇은 공핍영역과, P 영역의 에너지대와 N 영역의 에너지대가 겹침으로 인해, </span></p><p class="바탕글" style="font-family: 굴림; mso-hansi-font-family: 굴림;"><span style="font-family: 굴림; mso-hansi-font-family: 굴림; mso-ascii-font-family: 굴림;">자유전자가 N 영역에서 P 영역으로 에너지 준위가 없는 곳을 통과해 버리는데, 이를 터널링(양자력학적 터널효과)이라 하고, </span></p><p class="바탕글" style="font-family: 굴림; mso-hansi-font-family: 굴림;"><span style="font-family: 굴림; mso-hansi-font-family: 굴림; mso-ascii-font-family: 굴림;">이때 흐르는 전류를 순방향 터널 전류하고 한답니다.</span></p><p><br></p><p>여기서 터널링이란, 전자가 위치에너지장벽을 넘는데 필요한 에너지보다 작은 에너지를 가지고 통과하는 현상을 말한답니다.</p><p><br></p><p>순방향 전압을 높이게 되면 P 영역의 에너지대와 N 영역의 에너지대가 겹치는 일이 적어지기 때문에, </p><p>터널링에 의해 흐르는 전류가 줄어들게 되고, 전압은 증가하는 데 전류는 감소되는 부성저항 특성을 나타내게 된답니다.<br></p><p><br></p><p>계속해서 전압을 높이면 특정한 인가전압부터 보통 다이오드의 순방향 특성과 같이 전류의 흐름이 증가하게 된답니다. </p><p><br></p><p><br></p><p style="text-align: center;"><img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/2512C53E5757915331" class="txc-image" width="400" style="clear: none; float: none;" border="0" vspace="1" hspace="1" actualwidth="400" exif="{}" data-filename="터널다이오드특성.jpg" id="A_2512C53E57579153313334"/></p><p><br></p><p style="text-align: center;">(Vp-Vpp 부성저항 영역, Vp-Vv 부성저항 특성곡선)</p><p style="text-align: center;"><br>터널 다이오드의 특성곡선</p><p style="text-align: center;"><br></p><p><br><span style="color: rgb(9, 0, 255);">사실 위 내용은 전자물리학을 조금 공부하셔야 이해가 되는 부분으로, 쉽게 설명하기가 아주 어렵네요...</span><br><span style="color: rgb(9, 0, 255);">에너지 장벽과, 전자의 에너지 준위, 페르미 준위와 반도체의 에너지 밴드(전도대와 금지대, 가전자대), </span></p><p><span style="color: rgb(9, 0, 255);">양자력학적 터널효과에 대한 이해가 필요하답니다.</span></p><p><br></p><p><br><br></p>
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첫댓글전자가, 터널 다이오드라는 고개를 넘기 위해서 필요한 에너지가 100J이라고 가정할 때, 80J의 에너지만을 가지고 고개를 넘는 일이 발생했다고, 덤보님께서 말씀하시는 것 같습니다.
덤보님의 글을 읽고 생각해보는데, 이 현상을 두고, 물리학계에서는 '양자역학적 터널효과' 라고 말하는 것같습니다. 100의 힘으로 못하는 일은 80의 힘으로 할 수 없는 것이 상식이라고 생각합니다. 아마 어딘가로부터 전자가 에너지를 공급받았는데, 아직 물리학자 등의 과학자들이 에너지를 공급하는 경로를 발견하지 못한 것이 아닌가 추정해봅니다.
첫댓글 전자가, 터널 다이오드라는 고개를 넘기 위해서 필요한 에너지가 100J이라고 가정할 때, 80J의 에너지만을 가지고 고개를 넘는 일이 발생했다고, 덤보님께서 말씀하시는 것 같습니다.
덤보님의 글을 읽고 생각해보는데, 이 현상을 두고, 물리학계에서는 '양자역학적 터널효과' 라고 말하는 것같습니다. 100의 힘으로 못하는 일은 80의 힘으로 할 수 없는 것이 상식이라고 생각합니다. 아마 어딘가로부터 전자가 에너지를 공급받았는데, 아직 물리학자 등의 과학자들이 에너지를 공급하는 경로를 발견하지 못한 것이 아닌가 추정해봅니다.