問題
方針
ダイオードに関する問題です。
aについては「可変容量ダイオード」
bについては「定電圧ダイオード」
cについては「発光ダイオード」「レーザーダイオード」
上記より考えたいと思います。
解法
a
「可変容量ダイオード（バリキャップ）」
ダイオードを可変の静電容量を持つコンデンサとして使用するもの。
pn接合部に逆方向電圧をかけていくと、接合部の空乏層が静電容量として働く。
上記より(ア)は「逆方向」となります。
b
「定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）」
一定の電圧を得る為に使用するダイオード。
ダイオードの逆方向電圧を大きくしていくと、降伏電圧に達したとき、急激に電流が流れる。ここでは流れる電流が変化しても接合両端の電圧は一定に保たれる。この現象を利用して定電圧を得る。
上記より(イ)は「逆方向」となります。
c
「発光ダイオード（LED）」
順方向に電圧を加えた際に発光するダイオード。
pn接合部に順方向の電圧をかけると、正孔と電子はpn接合部である活性層(発光層)に向けて移動し双方が結合して消滅する。このとき電子がエネルギーの高い状態から低い状態に移るので余ったエネルギーが光として外部に放出される。
「レーザーダイオード」
発光ダイオードと原理は同じだが、波長や位相を揃えた真っ直ぐ進む光線を作る。
上記より(ウ)は「順方向」となります。
解答
(ア)～(ウ)すべてを満たすのは(2)となります。
