pn다이오드 파라미터 추출 프로젝트

소개글

반도체공학1에서 pn다이오드의 전류전압을 측정한 후,

다이오드의 파라미터를 추출하는 과정과 설명이 잘 되어있습니다. 만점 보고서입니다.

목차

1. 설계 과제: 다이오드의 SPICE 모델 변수 추출 과정 설계
2. 설계과제의 목적
3. 측정 대상: Diode-connected transistor
4. 설계과제의 세부 내용

본문내용

반도체공학1 설계과제2
1. 설계 과제: 다이오드의 SPICE 모델 변수 추출 과정 설계
2. 설계과제의 목적
: 전류-전압 특성 측정과 분석, SPICE 모델 변수 추출을 통한 다이오드의 심층적 이해
3. 측정 대상: Diode-connected transistor
4. 설계과제의 세부 내용
1) 측정
반도체 분석기를 이용하여 컬렉터와 베이스를 단락시킨 npn 트랜지스터, 즉 diode-connected transistor의 전류-전압 특성을 측정한다. 이 diode-connected transistor는 일종의 narrow-base diode이다. 측정할 때, 실내온도를 정확히 기록한다. 측정 전압 범위와 전압 간격은 다음과 같다.
측정 전압 범위
측정 전압 간격
순방향 특성
0 ~ 1.0 V (전류 제한: 50 mA)
2 mV
역방향 특성
10V ~ 0V
0.01 V
2) 전류-전압 특성 그래프 그리기
측정한 전류-전압 특성을 아래의 세 형태로 그래프를 그린다.
(1) 가로축: 전압 (linear scale), 세로축: 전류 (linear scale, 전류 최대값: 10nA)
☞ 전류 최대값을 10nA로 했을 때, 전류-전압 특성을 위와 같다. Forward bias에서는 전류가 급격하게 증가하며, reverse bias에서는 전류가 일정하다가 약 -6.5V에서부터 감소함을 확인할 수 있다.
(2) 가로축: 전압 (linear scale), 세로축: 전류 (linear scale, 전류 최대값: 10 mA)
☞ (1)에서와 같이 정방향에선 전압이 증가함에 따라 전류가 급격하게 증가하며, reverse bias에선 전류가 일정하다가 일정 전압 이상에서 급격하게 감소한다. 이는 비이상적인 다이오드에서 일어나는 breakdown 현상으로써 매커니즘으로는 avalanche, zener breakdown이 있다. Reverse 전류가 증가하는 특성은 linear scale에선 정확하게 확인할 수 없으므로 log scale로 그래프를 그려서 확인해야 한다.

참고 자료

없음