[질문] Diode / BJT / MOSFET 에서 전압차와 공핍영역(Depletion Region) 질문

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두 영역 사이의 Depletion Region의 크기는
해당 영역의 전압차가 커질 떄 증가하나요? 아님 감소하나요?
Diode 배울 때는 반비례했다가
BJT에서는 비례했다가
갑자기 또 MOSFET에서는 반비례하네요
필기를 잘못한 건가...

어디서는 둘의 Energy Level 연결이 완만해지니까 D.R이 커진다고하고
어디서는 급격해지니까 그만큼 벌어져서 D.R이 커진다고하고...
뭐가 정확한 건가요?

2019.09.26.조회수 1,997

답변 1
kokospice
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은하신 eXpert
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일반적으로 반도체는 도선에 연결된 두 전극(A,B) 사이에 n형과 p형 반도체를 접합시켜 끼워 놓은 형태입니다.

전극A와 연결된 도선을 통해 전극A로 전자(파동)를 넣어주면, 전극A가 전자를 흡수해서 역광전효과가 일어납니다.

역광전효과로 발생한 빛(전자기파)은 반도체를 투과해 전극B에 흡수되어 광전효과가 일어납니다.

광전효과로 발생한 전자는 전극B에 연결된 도선을 통해 나갑니다.

이렇게 해서 마치 두 전극(A,B) 사이로 전류가 흐르는 것과 같은 효과가 발생하는데 이를 변위전류라고 합니다.

일반적으로 두 전극 사이의 간격은 매우 좁기 때문에,

두 전극의 접촉을 방지하기 위해 뭐라도 끼워 넣어야 하는데,

두 전극 사이에 끼워진 반도체는 빛을 한쪽방향으로만 투과시키는 일종의 매직 미러의 역할을 합니다.

n→p 방향으로는 빛이 투과되고, p→n 방향으로는 빛이 투과되지 않아 역변위전류를 차단하게 됩니다.

문제는 전극A에서 1차 역광전효과로 발생한 빛의 일부가 다시 전극A로 흡수되어 1차 광전효과가 일어나고,

1차 광전효과로 발생한 전자의 일부가 다시 전극A로 흡수되어 2차 역광전효과가 일어나고...

이런 식으로 전극A에서 광전효과의 역광전효과의 연쇄반응이 일어난다는 것입니다.

전극 사이의 간격은 매우 좁기 때문에 연쇄반응 과정에서 발생한 전자의 일부는 반대편 전극B로 흐를 수 있습니다.

즉 변위전류가 아닌 진짜 전류가 흐를 수 있습니다.

전류가 흐르는 순방향인 n→p 방향일 때는 이러한 현상이 크게 문제가 되지 않지만,

전류가 흐르지 말아야할 역방향인 p→n 방향일 때 문제가 됩니다.

즉 전류를 전극A가 아닌 전극B에 넣어주었을 때,

전극B에서도 위에서 설명한 광전효과의 역광전효과의 연쇄반응이 일어나고,

연쇄반응 과정에서 발생한 전자의 일부가 반대편 전극A로 흐를 수 있다는 겁니다.

역변위전류는 반도체로 차단할 수 있지만, 역전류는 반도체로 차단할 수 없습니다.

그래서 절연막을 사용합니다.​

전자는 입자가 아닙니다. only 파동입니다.

전자라는 가상의 입자도 없고, 캐리어라는 가상의 입자도 없으며, 공핍영역이라는 것도 없습니다.

천동설로 태양계를 설명하려면 주전원 등의 각종 가상의 개념을 사용해서 설명할 수 밖에 없듯이,

입자설로 반도체를 설명하려면 공핍영역 등의 각종 가상의 개념을 사용해서 설명할 수 밖에 없는 겁니다.

지구가 우주의 중심이라는 오개념이 탑재된 가설이 천동설이라면,

빛과 전자가 입자라는 오개념이 탑재된 가설이 입자설입니다.

현재 입자설로 설명할 수 있는 우주는 전체 우주의 4%도 안됩니다.

나머지 96% 이상은 정체불명의 가상의 개념인 암흑물질과 암흑에너지입니다.

칠정산외편은 그 1년 뒤인 1447년(세종 29년) 음력 8월 1일 오후 4시50분27초에 일식이 있을 것이라는 예측을 다시 내놓았다. 당시 천문서 연구는 온 백성의 관심사였다. 마치 거대 국가 과학사업의 성공 여부를 확인할 때처럼 숨죽이며 결과를 지켜봤다. 결과는 성공이었다. 칠정산외편은 일식의 시작인 초휴(初虧)와 끝인 복원(復元)을 1분 내외의 오차 범위 내에서 정확하게 예측했다.[출처 : 천문뉴스]

천동설도 당시 우주였던 태양계의 4% 정도는 정확히 설명했습니다.(황도, 백도, 일식, 월식 등)

과거의 인간들이 수천년 동안 천동설의 시대를 살았던 것처럼,

님을 포함한 지금의 인간들은, 언제 끝이 날 지는 모르겠지만, 입자설의 시대를 살고 있는 겁니다.

2019.09.26.

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