발광 다이오드는 순방향으로 연결하고, 광 다이오드는 역방향으로 연결하는 이유

 

 

 

반도체는 p-type 반도체와 n-type 반도체로 이루어지게 된다. 이들의 p-n 접합에 순방향의 바이어스가 가해지면, p-side(anode)에는 상대적으로 양의 전위 그리고 n-side(cathode)에는 상대적으로 음의 전위를 갖는 전압이 인가되면, 공간전하의 영역이 감소하게 되고 평형 상태에서 정공과 전자의 확산을 막는 역할을 해 왔던 전기장의 세기가 감소된다. 그 결과로 p-side로부터는 정공이 n-side로부터는 전자가 각각 n-side와 p-side로 주입되는 현상이 활발하게 이루어지면서 전류가 잘 흐르게 되고 발광 다이오드의 경우 빛을 매우 효율적으로 발생시키게 된다. 그렇기 때문에 발광 다이오드는 순방향으로 연결한다.

 

역방향의 바이어스 상태의 p-n 접합에 적당한 파장을 갖는 빛을 조사해주면 빛의 세기에 비례하여 정공과 전자의 쌍이 활발하게 생성되면서 전류도 조사된 빛의 세기에 비례하여 흐르게 된다. 결과적으로 빛이 조사된 상태에서 흐르는 전류는 빛이 완전히 차단된 상태에서 흐르는 암전류에 비하여 훨씬 큰 값을 갖게 되기 때문에 광검출 기능을 수행할 수 있게 된다. 그렇게 때문에 PD는 역방향으로 연결한다.