소자

소자(element)는 전기 회로, 자성 재료, 반도체 장치, 안테나 등에서 널리 이용되는 주요 구성 요소의 하나이다. 전기 회로에서는 코일, 콘덴서, 저항체를, 자성 재료에서는 페라이트 등을 사용한 자심을, 반도체 장치에서는 트랜지스터, 다이오드, 서미스터 등을 말한다. 복잡한 구조의 다소자 지향성 안테나에서는 각 구성 부분을 소자라고 한다.

IC나 LSI처럼 트랜지스터 등의 집합체에서도 하나의 회로 요소로 작용하는 것은 소자라고 한다.

레이저·LED 등을 특히 발광소자(發光素子), 포토다이오드, 촬상관(撮像管) 등을 특히 수광소자(受光素子)라고 한다.

공학

전자 부품

• 능동소자(active element, active component) : 작은 신호(전력, 전압, 전류 중 하나)를 넣어 큰 출력 신호로 변화시킬 수 있는 전자 부품 소자이다. 입력과 출력의 비율로 이득을 얻는다.
• 수동소자(passive element, passive component) : 수동소자는 공급된 전력을 소비·축적·방출하는 소자로, 증폭 정류 등의 능동적 기능을 하지 못하는 소자를 말한다.
• 반도체 소자(semiconductor device) : 반도체 소자 또는 솔리드 스테이트 소자(solid state device)는 전자공학에서, 반도체의 전기 전도 특성을 이용한 전자 회로나 비슷한 장치에 주로 쓰이는 부품을 뜻한다.

휴대전화, 컴퓨터, 텔레비전과 같은 현대의 전자제품에 반드시 내장되기 때문에, 공학에서 매우 중요하다. 또한, 반도체 소자의 시장 규모는 2006년에 세계적으로 25조원을 넘었으므로 경제적인 영향도 무시할 수 없다. 이러한 반도체 소자가 가지는 산업상의 중요성을 가리켜서 '반도체는 산업의 쌀이다.'라고 표현하기도 한다.

• 전력 반도체 소자(Power semiconductor device) : 전력 장치용의 반도체소자이다. 전력의 변환이나 제어용으로 최적화되어 있어서, 전력 전자공학의 핵심 소자이다. 일반적인 반도체소자에 비해서 고내압화, 큰 전류화, 고주파수화된 것이 특징이다. 일반적으로 전원 장치(Power device)라고도 하며, 정류 다이오드, 전력 MOSFET, 절연 게이트 양극성 트랜지스터 (IGBT), 사이리스터, 게이트 턴 오프 사이리스터 (GTO), 트라이액(triac)등으로 알려져 있다.

통전 제어의 가부에 관계 없이 한방향으로 손실 없이 전류를 흘릴 수 있는 소자를, 밸브 장치라고 부르며, 전력 반도체소자는 그 안에 포함되어 반도체 밸브 장치라고도 불린다.

정격 전압, 정격 전류는 용도나 소자의 구조에 따라 다르지만, 정격전압은 220 볼트 전원선과 440 볼트 전원선에 대응한 600 볼트와 1200 볼트가 일반적이고, 정격전류는 1 암페어에서 1 킬로암페어 이상으로 폭이 크다.

다중의 소자를 하나의 패키지에 모듈화한 전력 모듈이나, 제어 회로, 구동 회로, 보호 회로 등도 포함하여 모듈화한 다기능 전력 모듈도 있다.

참고자료

• 〈소자〉, 《사이언스올》
• 〈소자〉, 《용어해설》
• 〈소자〉, 《위키백과》

같이 보기

• 트랜지스터
• 다이오드

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