광소자 극성판별하는 방법

목차

1. 다이오드(Diode)

2. 트랜지스터(Transistor)

3. 포토 다이오드(Photo Diode ; PD)

4. 포토 트랜지스터(Photo Transister)

5. 발광 다이오드(Light Emited Diode ; LED)

♣참고 자료 및 인터넷 주소♣

본문내용

적다.
(8) 출력분산이 적다.
(9) 온도에 대한 특성변화가 작다
3) 포토 다이오드(Photo Diode ; PD)극성판별하는방법
테스터의 레인지를 Rx1로 하여 흑색 리드봉과 적색 리드봉을 각각 접촉하서 소자 상단의 창을 가리거나 빛을 비추어 테스터기의 지침이 움직이면 적색 리드봉쪽의 단자가 포토 다이오드의 캐소드(K)이고 흑색 리드봉쪽의 단자가 포토 다이오드의 애노드(A)가 된다.
4) 극성판별하는 이유
극성연결을 제대로 하지 않으면 빛을 감지할 수 없다 그러므로 수광 소자로써의 역할을 할 수 없기 때문이다. 그리고 중요한건 PD가 빛을 받으면 전류가 캐소드에서 애노드로 흐르므로 PD의 애노드는 (-)극에 캐소드는 (+)극에 연결해야 된다.
4. 포토 트랜지스터(Photo Transister)
포토 트랜지스터는 광전자의 수광 소자로서 대표적인 것이다. 그것은 빛의 변화에 대한 전류 변화가 크고 실용상으로 볼 때 충분한 속도로 동작하기 때문이다. 또한 실리콘을 기준으로 한 반도체이므로 대량 생산할수 있으므로 값이 싸다.
기본적인 PN포토 다이오드에 어떻게 하든 또 하나의 PN접합을 만들어 붙이면 트랜지스터 구성으로 된다. 즉, PN포토 다이오드의 P형 영역 일부에 N형 영역을 만들어 넣는 것이며 이렇게 하면 전체는 NPN형의 트랜지스터 모양으로 되지만 보통의 포토 다이오드 작용에 「증폭」작용이 부가되게 된다. 나중에 만들어 넣은 N형 영역이 이미터(E), P형 층이 베이스(B), 기판쪽의 N층이 컬렉터(C)라는 구성으로 되어 있는데 베이스는 외부로 전극을 나타내고 있지 않지만 여기에 전극을 붙인 타입도 있다. 그런데 빛이 베이스의 P층과 컬렉터의 N층 경계에 들어오면, 여기에 전자와 정공의 조합이 PN포토 다이오드와 같이 만들어져 전자는 의 N층(컬렉터)에, 정공은 의 P층(베이스)으로 움직인다. 여기서 ‘전류의 방향’으로 나타내면(전류는 에서의 방향으로 흐르게 되므로 전자의 움직임과는 반대로 된다는 복잡한 점에 주의) 이 경우, 전류는 N형의 컬렉터에서 P형의 베이스로 흐르는 것이다.
이 빛에 의한 작은 전류는 트랜지스터 전체로 보면 베이스 전류로 되므로 컬렉터에서는 크게 증폭되어 나오게 된다.
등가 회록와 같이 PN포토 다이오드와 트랜지스터를 직결한 것만으로도 감도는 훨씬 높고 몇 100배의 출력이 되므로 광 센서로 널리 이용되고 있다. 또 적외선 영역에서도 고감도이기 때문에 포토 센서 등의 복합 소자에도 널리 사용되고 있다.
1) 포토 트랜지스터(Photo Transister)의 구조 및 기호
포토트랜지스터 원리
기호
포토트랜지스터
입사광의 각도
보통의 포토트랜지스터 베이스 단자가 나와 있는 포토 트랜지스터
2) 포토 트랜지스터(Photo Transister)의 특성
(1) 현재 가장 많이 사용되는 수광 소자로서 일반적으로 500～1100nm의 파장영역에서 사용할 수 있고, 특히 800nm 부근에서 최대 감도를 갖고 있다.
(2) 포토 다이오드에 비해 출력되는 광 전류가 크고 신호는 동일 칩 내에서 증폭되고 있으므로 전기적 노이즈도 적고 큰 S/N비를 얻을 수 있다. 그러나 온도가 높아질수록 S/N비가 저하되므로 온도 보상회로가 필요하다.
(3) 신뢰성이 높다.
(4) 소형으로 할 수 있다.
(5) 전류 증폭률이 크다.
(6) 기계적으로 강하다.
(7) 염가, 암전류가 적다.
암전류 : 입사광이 없어도 흐르는 전류, 입사광이 없어도 전류가 흐르면 원하는 값을 제대로 얻을 수 없다. 그래서 암전류는 적을수록 좋다.
3) 포토 트랜지스터(Photo Transister) 극성판별하는방법
NPN형 포토 트랜지스터의 경우 테스터의 레인지를 Rx1로 하여 흑색 리드봉을 컬렉터에, 적색 리드봉을 이미터에 접촉하면 소자 상단의 창을 가리거나 빛을 비추면 지침이 움직인다.
PNP형의 경우 이미터의 화살표 방향이 반대로 되고 양부 판정 방법도 반대가 된다.
4) 극성판별하는 이유
5. 발광 다이오드(Light Emited Diode ; LED)
반도체의 PN접합에 전류를 흘려 빛이 방출되도록 한 다이오드 LED라고도 한다. 반도체다이오드의 PN접합에 전류가 흐르면 N형반도체의 전자는 P형반도체 영역으로, P형반도체의 양공(陽孔)은 N형반도체 영역으로 확산된다. 이들 전자와 양공은 각각의 영역에 있는 양공·전자와 재결합하는데, 이때 반도체의 금지대 폭에 맞는 에너지에 대응하는 파장의 빛을 방출한다.
발광 다이오드에는 애노드와 캐소드라는 2개의 전극이 있다. 그리고 발광의 근본이 되는 펠릿(pellet)은 캐소드 쪽에 붙어 있으며 애노드에서 펠릿으로 가는 수염과 같은 본딩 와이어가 뻗쳐 있다. 여기 펠릿에서 나온 빛은 여러 가지 방향으로 진행되므로 이것을 모으는 작용을 하는 오목(凹)거울이 필요하게 된다. 그래서 캐소드의 일부에 요(凹)부를 붙여서 그 역할을 시키고 있다. 또 애노드 쪽에 요(凹)부를 붙인 품종도 있으므로 전극을 결정하는 기준이 되지 않는다.
1) 발광 다이오드(Light Emited Diode ; LED)의 구조 및 기호
양공 재결합
발광다이오드 원리
구조
기호
2) 발광 다이오드(Light Emited Diode ; LED) 극성판별하는방법
다이오드의 극성 찾기와 같은 방법으로 양부를 판별하며 육안으로 볼 때 anode가 cathode에 비해 다리가 짧고, 가늘고, 머리가 작다.
테스터로 극성을 판별하는 방법은 레인지를 저항(R)에 놓고 리드봉을 양 단자에 접촉하여 발광이 되었을 때가 순방향이다. 즉, 테스터의 지침이 zero(0)쪽으로 이동하였을 때 흑색 리드봉이 cathode(K)이고, 적색 리드봉이 anode(A)이다.
3) 극성판별하는 이유
LED의 애노드는(+)극에 캐소드를(-)극에 연결 했을 때는 전류가 흐르지 않으므로 빛을 방출하지 않는다 따라서 극성을 판별하여 LED의 애노드는 (-)극에 캐소드를 (+)극에 연결 해야만 LED에서 빛이 방출된다.
♣참고 자료 및 인터넷 주소♣
일렉트로닉스를 떠받히는 반도체의 동료들 - 도서출판 한진
빛의 나라에서 온 선물 광전자 - 도서출판 한진
http://w3.kunsan.ac.kr/~zenith/

키워드

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