半導体デバイス-漏れ電流

PN接合ダイオードの重要な導通制限は次のとおりです。 leakage current。ダイオードが逆バイアスされると、空乏領域の幅が広がります。一般に、この条件は、接合部付近の電流キャリアの蓄積を制限するために必要です。大部分の電流キャリアは主に空乏領域で打ち消されるため、空乏領域は絶縁体として機能します。通常、電流キャリアは絶縁体を通過しません。

逆バイアスされたダイオードでは、いくらかの電流が空乏領域を流れることがわかります。この電流を漏れ電流と呼びます。漏れ電流は少数電流キャリアに依存します。少数キャリアは、P型材料では電子であり、N型材料では正孔であることがわかっています。

次の図は、ダイオードが逆バイアスされたときに電流キャリアがどのように反応するかを示しています。

以下は観察結果です-

• 各材料の少数キャリアは、空乏ゾーンを通って接合部に押し出されます。この動作により、非常に小さなリーク電流が発生します。一般に、漏れ電流は非常に小さいため、無視できると見なすことができます。

• ここで、漏れ電流の場合、温度が重要な役割を果たします。少数電流キャリアは主に温度に依存します。

• 25°Cまたは78°Fの室温では、逆バイアスダイオードに存在する少数キャリアはごくわずかです。

• 周囲の温度が上昇すると、少数キャリアの生成が大幅に増加し、その結果、それに対応してリーク電流が増加します。

すべての逆バイアスダイオードで、リーク電流の発生はある程度正常です。ゲルマニウムおよびシリコンダイオードでは、リーク電流はごくわずかです。microamperes そして nanoamperes、それぞれ。ゲルマニウムはシリコンよりもはるかに温度の影響を受けやすいです。このため、最近の半導体デバイスでは主にシリコンが使用されています。