[물리전자] PN 다이오드 I-V 특성, Ideal & Real 다이오드 전류 특성

전 글에서 Excess (minority) carrier 에 대한 식을 도출해냈습니다.

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[물리전자] Forward Bias에서 캐리어 농도, Continuity Equation, Diffusion Equation, Excess carrier

 

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소수캐리어에 의한 전류를 알아봅시다.

N side에서 소수캐리어인 hole에 의한 전류밀도

Diffusion에 의한 전류 

 

P side에서 소수캐리어인 electron에 의한 전류밀도

소수캐리어에 의해서는 drift를 무시해도 될 정도임

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그렇다면 majority carrier 의 drift 는 무시해도 될까?

안된다.

Total current 는 모든 곳에서 일정하다.

때문에 경계에서 소수캐리어 확산전류의 합과 같다?

-> Ideal Diode Equation 도출

majority 캐리어에 의한 전류는 Total current에 소수 캐리어 전류를 뺀 값이다.

 

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Saturation Current I0를 알 수 있다.

하지만 실제로는 Reverse bias current와 낮은 전압의 Forward bias에서
더 큰 전류가 흐른다.

-> 이는 SCR 전류에 의한 것이다.

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Space Charge Region Current 

Reverse bias에서
공핍영역에서 생성된 캐리어가 밖으로 밀려나면서 
전류가 증가한다. 

Forward bias에서
공핍영역으로 Recombination 하며 전류가 증가한다.
이는 높은 전압에선 효과가 비교적 미미하기에 
낮은전압에서만 눈에 띄게 보인다.

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실제로는...

또 다르다.

영향이 있다.