Полупроводниковые приборы - ток утечки

Важным ограничением проводимости диода с PN-переходом является leakage current. Когда диод смещен в обратном направлении, ширина обедненной области увеличивается. Как правило, это условие требуется для ограничения накопления носителей тока возле перехода. Большинство носителей тока в основном отрицаются в обедненной области, и, следовательно, обедненная область действует как изолятор. Обычно носители тока не проходят через изолятор.

Видно, что в диоде с обратным смещением через область обеднения протекает некоторый ток. Этот ток называется током утечки. Ток утечки зависит от неосновных носителей тока. Как мы знаем, неосновные носители - это электроны в материале P-типа и дырки в материале N-типа.

На следующем рисунке показано, как реагируют носители тока при обратном смещении диода.

Ниже приведены наблюдения -

• Незначительные носители каждого материала проталкиваются через зону истощения к стыку. Это действие вызывает очень небольшой ток утечки. Обычно ток утечки настолько мал, что им можно пренебречь.

• Здесь, в случае тока утечки, важную роль играет температура. Неосновные носители тока в основном зависят от температуры.

• При комнатной температуре 25 ° C или 78 ° F в диоде обратного смещения присутствует незначительное количество неосновных носителей.

• Когда температура окружающей среды повышается, это вызывает значительное увеличение образования неосновных носителей заряда и, как следствие, соответствующее увеличение тока утечки.

Во всех диодах с обратным смещением возникновение тока утечки до некоторой степени является нормальным явлением. В германиевых и кремниевых диодах ток утечки составляет всего несколько единиц.microamperes и nanoamperesсоответственно. Германий гораздо более чувствителен к температуре, чем кремний. По этой причине в современных полупроводниковых устройствах в основном используется кремний.