도닦는공돌이

제너다이오드 (Zener Diode)

제너다이오드는 주로 직류전원의 전압 안정화에 사용된다.

음극 : Cathode

일반다이오드는 역방향 전압을 걸어주게 되면 항복전압전까지 미세전류(누설전류)만 흐를뿐 실질적으로 다이오드는 내부의 전자흐름을 차단하였다. 하지만 제너다이오드는 이런동작을 역으로 생각하여 역방향 항복영역에서 동작하도록 설계 되었다. 

제너다이오드의 역방향 항복에는 애벌랜치항복과 제너항복 2가지 형태가 있다.  애벌랜치는 앞서설명하였기에 생략하겠다.

제너항복은 제너다이오드에서 낮은 역방향 전압을 인가시켰을때 발생된다. 만약 높은 역방향 전압을 인가하면 애벌랜치 항복이 발생하여 일반다이오드처럼 파괴된다. 그리고 순방향 전압(바이어스)를 인가하면 똑같이 0.7V의 장벽전위가 발생한다.

어쨌든 핵심은 낮은 역방향전압(제너전압이라고함) 을 인가하였을때 역방향전류가 발생하며 (이를 제너전류라함) 제너항복이 발생된다. 제너항복전압이 낮은 전압에서 걸리도록 불순물의 도핑농도를 크게 하였으며 그 결과 가전자대역의 전자를 끌어와 전류를 생성할만큼 강한 전계를 만들수가 있다.

그래서 제너다이오드는 "정전압조정기"로써의 큰 특징을 지니며 이는 제너다이오드 양단의 전압을 일정하게 유지시킬수있다는 뜻이다. 즉, 입력전압이 변동된다고 가정하자. 그래서 제너다이오드를 통해서 전압이 출력되도록하면 일정한계수준의 제너전류까지 제너다이오드는 정전압을 출력시킨다. 이것이 바로 제너다이오드이다.

정전압조정을 위하여 다이오드가 항복을 유지하도록 최선의 역방향전류 IZK(제너무릎전류) 가 유지되어야 하며 IZM제너최대전류를 넘어서면 제너다이오드는 파괴된다.(애벌랜치항복이 일어난다) 그리고 명목상 제너전압전압을 Vz 제너시험전류라고 부른다.