逆バイアス

質問

簡単な質問ですみません。
純バイアスと逆バイアスというものがあるようですが、どういった事でしょうか？

回答No.5

myeyesonly · ベストアンサー

こんにちは。何らかのPN接合についてのお話のようですね。

＞電子の流れと電圧の流れが逆という事でしょうか？
電圧というのは流れるものではありません。
よく水圧に例えられますが、電流を流そうとする力（圧力）と思うとよろしいかもしれません。
力と逆向きには流れません。
ただ、気をつけないといけないのは、電流と電子流は逆向きだという事です。
電子流はマイナスからプラスへ流れます。
電流はプラスからマイナスへ流れます。

このやっかいな話の大元は、まだ電子が発見される前、電気現象そのものは沢山知られていました。
そこで電気が流れる方向を便宜的に決めてしまったのが電流で、実際に電子回路で主に扱う電子流は逆だったというのが判っても、いろいろな理論が出来上がったしまったので変える訳にはいかなかったという事です。
ただ、電荷を担うのが電子だけではなく、正の電荷を持つイオンやホール（正孔)の流れでは電流と同じになります。

以上をご理解の上で、いくつかのパターンがありますのでその説明を。

●電流を流すPN接合（ダイオード、トランジスタ）
判り易いように電子をキャリアとしてみると、バイアスが順方向なら、N型に電極から電子が注入されて電子密度が上がり、空乏層に電子が流れ込む方向です。
これによって空乏層に電子というキャリアが存在するので、空乏層が消失します。
逆方向では、N型のキャリアである電子が電極のプラス電荷に引かれて電極から離れた部分のキャリア密度が低くなり、空乏層が拡大します。

●電流を流さないPN接合（FET、ICのシリコン基板等)
ある程度大きな逆バイアスを与える事で、空乏層を作ると、そのバイアス電圧以内の信号の振幅電圧では順バイアスにはならず、その接合間には電気が流れません。
これを利用して、逆バイアス電圧で空乏層の幅を変化させて、反対側の半導体の電気が通れる領域(チャンネルといいます)の電気抵抗を変化させるのが電界効果トランジスタ（FET)です。

また、空乏層を絶縁物に見立てると、逆バイアス電圧の範囲内で使うなら、コンデンサーと同じ構造になります。
これが可変容量ダイオード（バリキャップ)。

もうひとつ、同じように逆バイアス電圧以内で使うなら、二つの半導体同士を直流的には絶縁する事ができます。
これを利用して、片方の半導体片の中にさらにいくつもの電極やPN接合を作り、基板としたものがPN接合基板というIC（集積回路）に用いられる仕掛けです。

回答No.4

yss6728jnk

ある装置に入力を与えるとき、入力に一定の「げた」をはかすことがあります。この「げた」をバイアスとも言います。「げた」の値が「正」のとき「順バイアス」、「負」のとき「逆バイアス」と言います。

回答No.3

wild_herbs

こんばんは

説明は下の方々の通りですので参考HPなどを
ちょっと専門的かも知れません・・・

参考URL：

http://www.nanoelectronics.jp/kaitai/semiconductor/5.htm

お礼

有難う御座います。参考になりました。

回答No.2

myeyesonly

こんにちは。
分野が不詳なので、私が知ってる電気関係でお答えします。
トランジスタやダイオード、サイリスタ、IC、LSI・・・といった物を使う時、これらを作っている半導体という物質にはP型とN型があり、その組合せでトランジスタやダイオードが出来ているのですが、P型の方がN型に比べて電圧が高くなるようにしないと電流が流れません。
これを順方向といいます。
この順方向になって電流が流れるようにあらかじめ直流電圧をかけておく事を順バイアスと言います。
逆に電圧をかけておいて電流が流れないようにして使うのが逆バイアスです。

補足

説明有難う御座います。
ただ、自分は電子の流れは理解できる気がするのですが、電圧の事が全く理解できないんです。
電子の流れと電圧の流れが逆という事でしょうか？
P型の方が電圧が高くないと電流が流れないというのは、N型の方に電子を送り込んで、強制的に空乏層を突き抜けさせて、電子をP型に送り込むという事でしょうか？

回答No.1

ka2richman

バイアスを電位差と考えたらどうでしょうか？？たとえば，順バイアス時にダイオードはアノードからカソードへ電流が流れますよね！また、ダイオードはカソードからアノードへは電流は流れないので,そこへ逆バイアスを強制的にかければカソードのほうが電位が高くなるので電流は流れなくなりますよね！

補足

アノードというのはマイナス側の事でしょうか？
アノードからカソードへ電流が流れるという事は、マイナスからプラスへ電子が流れるという事でしょうか？
逆バイアスをかけるとプラスの方が電位が高くなるというのが良く分かりません…。