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과학/물리학 문제 풀이 2023학년도 수능

수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 15번, 반도체, p형 반도체, n형 반도체, pn 접합

by 뚜또링 2023. 4. 15.

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2023.04.09 - [과학/물리학 문제 풀이 2023학년도 수능] - 수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 14번, 상대속도, 평균속도

 

수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 14번, 상대속도, 평균속도

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이번글은

2023학년도 수능

(2022년도에 치러짐)

물리학1 - 15번 문제 풀이입니다

 

문제는 다음과 같습니다

2023 수능 물리학1 15번 문제, 문제의 저작권은 한국교육과정평가원에 있습니다

글의 순서는

 

1. 반도체, P형 반도체, N형 반도체

2. pn 접합

3. 문제풀이


1. 반도체, P형 반도체, N형 반도체

 

1) 반도체

반도체는 저항이

도체와 부도체 사이인 물질을 말합니다

단독으로는 전기전도도가

높지 않지만

 

불순물을 섞는 행위인

도핑을 통하여

전기전도도를 보통의 도체보다

높게 올릴 수 있습니다

 

대표적인 반도체 물질은

Si(실리콘)이 있습니다


2) P형 반도체

P형 반도체는 4족 원소에 3족원소를 도핑합니다

P형 반도체는 4족(Si등)원소에

3족원소인

붕소(B), 알루미늄(Al), 인듐(In), 갈륨(Ga)

등을 도핑합니다

이 경우 옥텟을 만족 못하고

전자 1개가 부족하게 됩니다

이걸 양공이라고 합니다

 

양공은 위치가 바뀌면서

마치 양전하가 움직이는 효과를 냅니다


3) N형 반도체

N형 반도체는 4족에 5족을 도핑합니다

N형 반도체는 4족(Si등)원소에

5족원소인

(P), 비소(As), 안티모니(Sb), 비스무트(Bi)

등을 도핑합니다

이 경우 옥텟을 만족 하고eh

전자 1개가 남게 됩니다

 

전자는내부를 움직이며

전하의 운반자 역할을 합니다


2. PN 접합

PN접합의 전압 방향

PN접합은

P형 반도체와 N형 반도체를

결합한 형태를 말합니다

PN 접합은

Diod(다이오드)

로 볼 수 있어서

한쪽 방향으로만 전류가 흐릅니다

 

보통 전류가 흐르는 방향을

순방향 전압(P에 +극 연결)

전류가 흐르지 않는 방향을 

역방향 전압(N에 +극 연결)

이라고 합니다


3. 문제풀이

2023 수능 물리학1 15번 문제, 문제의 저작권은 한국교육과정평가원에 있습니다

ㄱ)

S2를 닫으면 언제나

전류가 c->d 로 흐르므로

A는 아래가 P

오른쪽 위 다이오드도 아래가 P 입니다

그러므로 X는 n형 반도체 입니다

ㄱ은 맞습니다


ㄴ)

왼쪽 위의 다이오드와

오른쪽 아래의 다이오드는

위가 P이므로

S2가 열려있으면

a일때 전류가 흐를 수 없습니다

그러므로 b에 연결은 ㄴ입니다

ㄴ은 틀립니다


ㄷ)

A는 p가 아래쪽이므로

b에 연결했을 때 

순방향 전압입니다

ㄷ은 틀립니다


ㄷ만 맞으므로

답은 1번입니다


이번글에서는

2023학년도 수능

(2022년도에 치러짐)

물리학1 - 15번 문제 풀이와

반도체와 pn접합에 대하여

이야기하였습니다

 

다음 문제는 16번 입니다

2023.04.18 - [분류 전체보기] - 수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 16번, 운동량 보존, 비탄성 충돌

 

수능 문제 풀이-2023학년도 물리학1 - 16번, 운동량 보존, 비탄성 충돌

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