파인만반 김건우(22-16) 최종 탐구리포트

[파인만반 22_16김건우 모]

파인만반 김건우(22-16) 최종 탐구리포트.hwp

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반	탐구조	고유번호	성명	학교/학년	탐구기간
파인만반	개인탐구	22-16	김건우	대천리중/1	2023.7.1. -2023.11.15
Ⅰ. 주제명	발광다이오드의 발광 원리에 관한 탐구
Ⅱ. 탐구동기	중학교에 들어오게 되어 기술 가정이란 과목을 공부하게 되었다. 선생님께서 실습을 좋아하셔서 여러 가지 실습을 하게 되었다. 실습을 할 때 가장 많이 쓴 것은 아마 발광다이오드일 것 이다. 그러나 나는 발광다이오드가 빛을 내는 원리를 몰랐다. 이러한 계기로 나는 발광다이오드에 대해 탐구해 보려 한다.
Ⅲ. 탐구내용 요점	1차 탐구 리포트에선 발광다이오드가 빛을 내는 원리에 대해 탐구한다. 2차 리포트에선 발광다이오드를 분리하여 역할과 명칭에 따라 분류할 것이다. 마지막 3차 리포트에선 동전건전지를 활용한 발광다이오드의 색을 바꿀 것이다.
Ⅳ. 탐구내용                         Ⅳ. 탐구내용	□ 주제와 관련된 문헌조사, 실험(관찰) 내용
	1. 문헌 조사   1) led가 빛을 내는 방법 ① led에 전압을 건다. ② 양전자는 P(positive)형 반도체에서, 전자는 N(negative)형 반 도체에서 이동해 양전자와 음전자가 결합하게 된다. ⓷ 양전자와 음전자의 결합으로 인해 생긴 에너지가 빛에너지로 전환된다. 2) led와 비슷한 것 ① 태양광 발전 ② 핵융합 발전   3) 아두이노 ① 전자기기를 조작하는 장치이다 ② 하드웨어 소프트웨어 코드의 형태를 하고 있다. 4) led의 주요부품 ① led칩 : p형 반도체와 n형 반도체를 접합한 것(이종접합) ② 본딩 와이어 : led의 +극에서 led칩 방향으로 연결되어 있다. ⓷ + · - 극 : +극은 양전자를, -극은 전자를 받아들인다. 5) RGB LED의 원리 ① led 3개가 모여 빛의 삼원색의 조합을 활용해 많은 색을 만듬.   ② 기존 led에서 내부의 제어회로를 통해 전압의 크기와 주파수 를 바꿈   2. (실험1) led의 반도체에 대한 실험(관찰) 1) 가설 : led의 각 부품에는 명칭이 있을 것이다. led 안에는 반도체가 있을 것이다.   2) 준비물 : led, 현미경, 핀셋   3) 실험(관찰)방법 ① 핀셋으로 led 등을 분리한다. ② 각 부위별 명칭을 알아본다. 4) 실험(관찰)결과 및 해석 ① 왼쪽으로부터 +극, -극, led칩, 렌즈 ⓶ led칩 : 원뿔대의 형태를 하고 있는 형광체 밑에 있다. 원래 –극 위쪽에 파여진 원뿔대형태의 홈에 끼워져 있었다. ⓷ 렌즈 : 반구 형태로 잘렸다. ⓸본딩 와이어 : 부수지 않은 상태에서도 자세히 보아야 보일 정 도로 얇아 제대로 된 본딩 와이어를 볼 수 없 었다. 니퍼로 해 세세한 작업을 할 수 없었기 때 문이다.   (실험2) 동전건전지와 RGB LED를 활용해 빛색을 바꾸는 실험 1) 가설 : rgb led를 활용하면 빛의 삼원색을 조합해 여러 가지 색을 만들 수 있을 것이다.   2) 준비물 : rgb led, led선, 동전 건전지(코인셀)   3) 실험(관찰)방법 ① 각각의 RGB 선을 동전 건전지 +극에 놓고 –극의 선을 –극 에 놓는다. ② 각 조합에 따라 어떤 색이 나오는지를 관찰한다. 4) 실험결과 ① 위 사진과 같이 모든 RGB 선을 건전지와 연결시키자 흰색의 빛이 나왔다. ② 여러 가지 조합으로 흰색뿐만 아니라 보라색, 노란색, 하늘색 등 여러 가지 색을 만들 수 있었다.
	□ 주제와 관련된 질문 만들기
	양전자, 전자의 결합 때 어떻게 무엇을 빛에너지로 전환하는 것일까? 2. 나는 가시광선 보라색이 가장 고에너지의 빛이라 생각했는데, 보 라색에서 초록색 빛을 더했을 때 흰색 빛이 나오는 걸 봤다. 그렇 다면 보라색보다 고에너지의 가시광선이 존재하는 것일까?
	□ 주제가 응용되고 있는 사례나 활용할 수 있는 아이디어 2개 이상
	1. 양전자와 음전자의 결합(쌍소멸)을 활용해 만들어진 에너지를 이 용한 발전  2. 파괴 검사
Ⅴ. 탐구결론	1. led는 양전자와 음전자의 결합으로 인한 쌍소멸로 빛을 낸다. 2. led 등은 본딩 와이어, + · - 극, led칩 등의 부품으로 구성되어 있다. 3. rgb led는 붉은색, 푸른색, 초록색의 조합을 활용해 빛을 낸다.
Ⅵ. 느낀 점과 각오	이번 탐구에서는 여러 가지 어려운 점도 있었던 만큼 여러 가지 각오도 있었던 것 같다. 섬세한 작업을 하지 못해 본딩 와이어를 찾아내지 못했을 때는 더 날카로운 도구와 섬세한 실험을, 아두이노 우노와 소프트웨어의 연결에 문제가 생겼을 때는 철저한 준비를 각오했던 것 같다. 이와 같은 각오로 언젠가 내 꿈에 도달하도록 노력해야겠다는 생각이 든다.
※ 참고문헌	RGB LED 모듈 사용하기 - 코코아팹 “아두이노(Arduino)란?” 5분만에 쉽게 알아보기-wishcat [반도체 용어 사전(LED편)] LED-sansng semicouductor LED란 무엇일까? LED의 기본 원리와 종류, 장점(samsung semiconductor newsroom)

[파인만반 윤석원 지도교수]

과학탐구 최종리포트를 잘 절리하여 완성했습니다.
PPT를 만들고 발표연습하기 바랍니다.
수고했어요,