19.윗글의 내용과 일치하는 것은?

해설

기술, ‘애벌랜치 광다이오드’ [지문해설] : 이 글은 광통신에서 사용하는 ‘애벌랜치 광다이오드’에 대해 설명하고 있 다. 빛을 이용하여 정보를 전달하는 광통신은 케이블의 길이가 증가함에 따라 빛의 세기가 감소하기 때문에 약한 광신호를 측정 가능한 크기의 전기 신호로 변환해 주어야 하는데, 이때 사용되는 반도체 소자가 애벌랜치 광다이오드이다. 애벌랜치 광다이오드는 크게 흡수층, 애벌랜치 영역, 전극으로 구성된다. 흡수층은 충분한 에너지를 가진 광자가 입사되면 전자(-)와 양공(+) 쌍이 생성되는 곳이다. 흡수층에 입사되는 광자 수 대비 생성되는 전자-양공 쌍의 개수를 ‘양자 효율’이라 하는데, 양자 효율은 소자의 특성과 입사광의 파장에 따라 결정된다. 흡수층에서 형성되는 전자와 양공은 각각 양의 전극과 음의 전극으로 이동하는데 이 과정에서 전자는 애벌랜치 영역을 지나게 된다. 이 영역에서 전자가 강한 전기장에 의해 급속히 가속되어 충분한 속도를 얻게 되면 애벌랜치 영역의 반도체 물질을 구성하는 원자들과 충돌하여 새로운 전자-양공 쌍을 만들게 되는데 이를 ‘충돌 이온화’라 부른다. 충돌 이온화는 새롭게 생성된 전자와 기존의 전자가 전극에 도달할 때까지 반복적으로 일어나게 된다. 애벌랜치 영역으로 유입된 전자당 전극으로 방출되는 전자의 수를 ‘증배 계수’라고 하는데 증배 계수는 애벌랜치 영역의 전기장의 크기가 클수록, 작동 온도가 낮을수록 커진다. 한편 애벌랜치 광다이오드는 흡수층과 애벌랜치 영역을 구성하는 반도체 물질에 따라 검출이 가능한 빛의 파장 대역이 다르다. [주제] 애벌랜치 광다이오드의 작동 과정 세부 정보, 핵심 정보 파악 [정답해설] 2문단에 따르면 흡수층에 충분한 에너지를 가진 광자가 입사되면 전자-양공 쌍이 생성될 수 있다. 따라서 애벌랜치 광다이오드의 흡수층에서 전자-양공 쌍이 발생하려면 광자가 입사되어야 한다. [오답피하기] ① 1문단에 따르면 애벌랜치 광다이오드는 약한 광신호를 측정 가능한 크기의 전기 신호로 변환해 주는 장치이다. ③ 3문단에 따르면 입사된 광자가 전극에 도달할 때 전자의 수가 크게 늘어나는 것은 애벌랜치 광다이오드의 작동 결과라고 할 수 있다. 그리고 애벌랜치 광다이오드가 작동하려면 전극에 걸린 역방향 전압에 의해 형성되는 강한 전기장이 필요하다. ④ 4문단에 따르면 저마늄을 사용하여 만든 애벌랜치 광다이오드는 800~1,600nm 파장 대역의 빛을 검출하는 것이 가능하다. ⑤ 3문단에 따르면 흡수층에서 생성된 양공은 음의 전극으로 이동한다. 애벌랜치 영역을 통과하여 양의 전극으로 이동하는 것은 전자이다. [수능 해설 출처 : EBS]