今回は平成19年度 理論科目 A問題11を解説します。可変容量ダイオード・定電圧ダイオード・レーザダイオードについて、pn接合に加える電圧が順方向か逆方向かを判別する穴埋め問題です。
各ダイオードの動作原理が判別のカギです。可変容量ダイオードは逆方向で空乏層（＝静電容量）を変え、定電圧ダイオード（ツェナー）は逆方向の降伏を利用し、レーザダイオードは順方向で発光します。
出題のポイント
平成19年度 理論科目 A問題11：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 理論科目 【電子理論（半導体等）】 平成19年度 A問題11
次の文章は、それぞれのダイオードについて述べたものである。
a. 可変容量ダイオードは、pn接合に(ア)電圧を加えて使用し、空乏層の幅（静電容量）を変化させる。通信機器の同調回路などに用いられる。
b. 定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）は、pn接合に(イ)電圧を加えて降伏現象を起こし、電圧をほぼ一定に保つ。
c. レーザダイオードは、pn接合に(ウ)電圧を加えて電子と正孔を再結合させ、発光させる。
上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる語句として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
(ア) (イ) (ウ) (1) 逆方向 順方向 逆方向 (2) 順方向 逆方向 順方向 (3) 逆方向 逆方向 逆方向 (4) 順方向 順方向 逆方向 (5) 逆方向 逆方向 順方向
ポイント解説：可変容量D＝逆方向、定電圧D＝逆方向、レーザD＝順方向
ダイオードは逆方向電圧では空乏層が広がって電流を流さず、順方向電圧では電流を流して（発光ダイオードなら発光）動作する。用途ごとにどちらのバイアスを使うかがポイント。
可変容量ダイオード（バリキャップ）は逆方向電圧で空乏層幅を変え静電容量を可変にする（(ア)＝逆方向）。定電圧ダイオード（ツェナー）は逆方向の降伏で電圧を一定に保つ（(イ)＝逆方向）。レーザダイオードは順方向で電子と正孔を再結合させて発光する（(ウ)＝順方向）。よって(5)。
問題の解説
STEP1 (ア) 可変容量ダイオード
空乏層の幅（静電容量）を電圧で変えるには逆方向電圧を加える。(ア)＝逆方向。
STEP2 (イ) 定電圧ダイオード
降伏現象は逆方向電圧を大きくしたときに起きる。ツェナーはこの逆方向の降伏で電圧を一定に保つ。(イ)＝逆方向。
STEP3 (ウ) レーザダイオード
レーザダイオードは順方向電圧で電子と正孔を再結合させて発光する。(ウ)＝順方向。よって(ア)逆・(イ)逆・(ウ)順の(5)。
答え：(5)
💡 覚え方
逆方向で使う：可変容量ダイオード（空乏層＝容量）・定電圧ダイオード（ツェナー降伏）。順方向で使う：レーザ／発光ダイオード（再結合で発光）。
⚠️ よくある間違い
レーザ・発光ダイオードは順方向（発光）。容量やツェナーは逆方向。順逆を取り違えないこと。
まとめ
| 可変容量D | 逆方向（空乏層で容量可変） |
| 定電圧D | 逆方向（ツェナー降伏） |
| レーザD | 順方向（再結合で発光） |
| 答え | (5) |
▼あわせて解きたい関連問題
・同型のダイオード問題（半導体8）：【理論】令和4年度下期 A問題11
コメント