바이어스,bias

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순방향 바이어스, forward bias

순바이어스,forward_bias
{
순방향 바이어스, forward bias, 순바이어스

순방향바이어스전압 $V_D$ - 다이오드에 인가된.

전위,electric_potential 기준으로
애노드,anode전위가 캐소드,cathode의 전위보다 큰 경우.

pn접합,p-n_junction전위장벽 potential_barrier이 낮아짐.
전류,electric_current가 흐름.
anode에서 cathode로 전류가 흐름.
}

역방향 바이어스, reverse bias

역방향바이어스,reverse_bias
{
역방향 바이어스, reverse bias, 역바이어스

전위,electric_potential 기준으로
애노드,anode전위보다 캐소드,cathode의 전위가 큰 경우.

pn접합,p-n_junction전위장벽 potential_barrier 이 높아짐.
전류,electric_current가 흐르지 못함.
anode에서 cathode로 전류가 흐르지 못함.

}

Boylestad

바이어스 전위 기호 : VD

역방향 바이어스를 가한 상태 (VD < 0 V)
공핍영역,depletion_region이 확장된다. 이것이 장벽을 만들어 다수캐리어,majority_carrier 가 뛰어넘지 못하게 되어 다수캐리어의 흐름을 0으로 줄인다.
역방향 바이어스가 가해진 상황에서의 전류,electric_current는 역방향 포화 전류라고 하며, Is로 표기한다.

순방향 바이어스를 가한 상태 (VD < 0 V) forward-bias
p형 물질에 양전위를 n형 물질에 음전위를 가함으로써 만든다.
공핍영역의 폭이 줄어든다. 그로 인해 다수캐리어,majority_carrier 가 접합부를 가로질러 상당히 많이 흐르게 된다.

(Boylestad 11e ko p13-14)


고체 물리학을 이용하여(?) 반도체 다이오드,diode의 일반적인 특성은 순방향 바이어스와 역방향 바이어스의 영역에 대해서 다음 식과 같다.
$I_D = I_S\cdot\left( e^{V_D/n V_T} - 1 \right)$
여기서
$V_D$ : 다이오드에 인가된 순방향 바이어스 전압
$I_s$ : 역방향포화전류
$n$ : 이상적인 요소(ideality factor) 동작 조건 및 물리적 구조에 대한 함수, 범위는 1~2 사이이고 많은 요소들에 대해 의존적이다 (이 책에서는 $n=1$ 일 때를 가정한다)

위 식의 전압,voltage $V_T$열전압,thermal_voltage이고
$V_T = \frac{kT_K}{q}$
여기서
$k$ : 볼츠만_상수,Boltzmann_constant 1.38×10−23 J/K
$T_K$ : 절대온도,absolute_temperature (273+°C)
$q$ : 전하량 1.6×10−19 C

(Boylestad 11e ko p15)

기타

통계/기계학습에서 bias에 대해서는 see 편향,bias
부동소수점,floating_pointbias에 대해서는 see local