PN 접합 다이오드와 쇼트키 다이오드의 차이점 정리
PN 접합 다이오드는 p형과 n형 반도체의 접합으로, 쇼트키 다이오드는 금속과 반도체의 접합으로 정류합니다. PN 접합에서는 순방향으로 소수 캐리어가 주입되어 축적되므로, 역방향으로 전환할 때 역회복 전류가 흐릅니다. 쇼트키 다이오드는 다수 캐리어만으로 동작하므로 역회복이 거의 없고, 실리콘에서는 순방향 전압도 약 0.2~0.4 V로 PN 접합의 약 0.6~0.7 V보다 낮습니다. 그 대신 역방향 누설 전류가 크고, 실리콘으로는 높은 내압을 얻기 어렵다는 약점이 있습니다.
| 비교 항목 | PN 접합 다이오드 | 쇼트키 다이오드 |
|---|---|---|
| 구조 | p형과 n형 반도체를 접합합니다 | 금속과 반도체(주로 n형)를 접합합니다(쇼트키 접합) |
| 전류를 운반하는 캐리어 | 주입된 소수 캐리어. 전자와 정공이 모두 관여합니다 | 다수 캐리어만. 장벽을 넘는 열전자 방출로 흐릅니다 |
| 순방향 전압(실리콘, 기준값) | 약 0.6~0.7 V | 약 0.2~0.4 V. 금속의 종류와 내압에 따라 달라집니다 |
| 역회복 | 있음. 축적된 소수 캐리어가 사라질 때까지 역전류가 흐릅니다. 일반 정류용은 µs 수준, 패스트 리커버리 제품은 수십 ns 정도 | 거의 없음. 흐르는 것은 접합 용량의 충방전 전류뿐입니다 |
| 역방향 누설 전류 | 작음 | 큼. 장벽이 낮은 것일수록 큽니다 |
| 내압(실리콘, 기준값) | 고내압 제품도 만들기 쉽습니다. 수 kV급까지 있습니다 | 약 200 V 정도까지. SiC에서는 600~1700 V급도 실용화되어 있습니다 |
| 고내압 제품의 대전류 시 전압 강하 | 전도도 변조로 저농도층의 저항이 낮아져 전압 강하를 억제할 수 있습니다 | 전도도 변조가 없어 드리프트층의 저항이 그대로 작용합니다 |
| 온도 특성 | 순방향 전압은 약 −2 mV/℃로 낮아집니다. 누설 전류는 온도에 따라 증가합니다 | 누설 전류가 온도에 따라 급격히 증가하므로 열폭주에 주의해야 합니다. 순방향 전압은 온도에 따라 낮아집니다 |
| 주요 용도 | 상용 전원 정류, 고내압 정류, 범용 보호 및 신호 회로 | 스위칭 전원의 저전압·대전류 정류, 환류 다이오드, 역접속 보호, 고주파 검파 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.