職業訓練5日目 アナログ電子回路(受動素子と半導体)
ダイオード
整流や検波、スイッチングなどの機能を持つ、代表的な半導体素子。
などなど、様々なダイオードがある。
整流
交流電力を直流電力に変換することであり、電流を一方向にしか流さない性質のこと。
不純物半導体
- P型
電圧がかけられると正孔の移動によって電荷が運ばれる半導体。
シリコンなどの4価元素に、ホウ素などの3価元素を添加してつくられる。
多数キャリア:正(Positive)の電荷を持つ正孔(なので、P型)
- N型
電圧がかけられると自由電子の移動によって電荷が運ばれる半導体。
シリコンなどの4価元素に、リンなどの5価元素を添加してつくられる。
多数キャリア:負(Negative)の電荷を持つ自由電子(なので、N型)
PN接合の整流作用
P型とN型の接合部では、正孔と自由電子が結合し、キャリアが少ない領域(空乏層)が形成される。
空乏層内では、N型側は正に帯電し、P型側は負に帯電するため、N型からP型に向かって内部電界が発生する。
- 順方向バイアス
P型側に正電圧、N型に負電圧を印加する。
→P領域の正孔、N領域の自由電子は接合部に向かって移動し、互いに打ち消し合う。
N領域には、電源から電子が、P領域には正孔が供給され続けるので、
電流が連続して流れる。
- 逆方向バイアス
N型側に正電圧、P型に負電圧を印加する。
→N領域に正孔はマイナス側、P領域の電子はプラス側に引き寄せられ、
キャリアが不足した状態になってしまう。
空乏層が広がり、内部電界が強まるため、電流が流れない。