[5] 반도체 소자 diode 종류

Diode 종류

각각의 diode가 어디에서 사용되고 필요한지 정도만 간단하게 알아두고 Zener diode와 Schottky diode의 원리에 대해서만 좀 더 자세히 알아보자.

Zener diode : PN diode 와 유사한 구조를 가지며 강한 도핑이 걸려있어 매우 낮고 일정한 breakdown 전압 특성을 보인다. 따라서 넓은 전류 범위에서 안정적인 전압 특성을 보이게 되므로 정전압을 생성하고 회로의 과전압 보호 등으로 사용한다.

Schottky diode : metal-semiconductor 접합만으로 이루어진 diode로 PN diode와 유사하게 전위장벽(Built-in-potential)이 발생한다. 다만 PN diode 대비 낮은 전위장벽을 형성하여 낮은 turn-on 전압에서도 전류가 흐르게 된다. reverse bias가 걸릴때에는 minority carrier의 영향이 없어 빠른 회복 시간을 보이며 스위칭 손실이 낮다. 하지만 낮은 전위장벽때문에 누설 전류가 증가하므로 발열 컨트롤이 매우 중요하고 좁은 공핍영역으로 인해 저조한 breakdown 특성을 보인다는 단점이 있다.

그러면 metal-semiconductor 접합만으로 schottky diode가 만들어지나? 결코 아니다. 우리는 ohmic contact 를 해주어야 한다. doping 공정으로 인위적으로 doping을 높게 해줌으로 인해 공핍 영역을 감소시켜 전자 이동을 향상시키고 전류가 원할하게 흐를 수 있도록 하는 것이다.

왼쪽에는 적게 doping을 해서 전자들이 이동하기 힘들다. 전자의 이동을 향상시켜주기 위해선 doping을 높게 해주어야 공핍 영역이 감소하며 전자 이동이 활발해진다.