飽和電流

飽和電流（またはスケール電流）、より正確には逆飽和電流は、半導体ダイオードの逆電流のうち、中性領域から空乏領域への少数キャリアの拡散によって生じる部分である。この電流は逆電圧にほとんど依存しない。^{[ 1 ]}

逆バイアス飽和電流${\displaystyle I_{\text{S}}}$理想的なp-nダイオードの場合、次のようになります。

${\displaystyle I_{\text{S}}=qAn_{\text{i}}^{2}\left({\frac {1}{N_{\text{D}}}}{\sqrt {\frac {D_{\text{p}}}{\tau _{\text{p}}}}}+{\frac {1}{N_{\text{A}}}}{\sqrt {\frac {D_{\text{n}}}{\tau _{\text{n}}}}}\right),\,}$

どこ

${\displaystyle q}$基本電荷

${\displaystyle A}$断面積

${\displaystyle D_{\text{p}},D_{\text{n}}}$はそれぞれ正孔と電子の拡散係数である。

${\displaystyle N_{\text{D}},N_{\text{A}}}$はそれぞれn側とp側のドナー濃度とアクセプター濃度であり、

${\displaystyle n_{\text{i}}}$は半導体材料中の固有キャリア濃度であり、

$\displaystyle \tau _{\text{p}},\tau _{\text{n}}}$それぞれ正孔と電子のキャリア寿命である。^{[ 2 ]}

逆バイアス電圧の増加は、多数キャリアが接合部を横切って拡散することを妨げます。しかし、この電位は一部の少数キャリアが接合部を横切るのを助けます。n領域とp領域の少数キャリアは熱的に生成された電子-正孔対によって生成されるため、これらの少数キャリアは温度に非常に依存し、印加バイアス電圧には依存しません。印加バイアス電圧はこれらの少数キャリアに対して順バイアス電圧として作用し、多数キャリアの移動により、外部回路には通常の電流とは逆方向に小さな電流が流れます。

飽和電流は、特定のデバイスにおいて一定ではなく、温度によって変化することに注意してください。この変動は、シリコンダイオードの温度係数における主要な項です。

• 逆方向漏れ電流とは、あらゆる原因から生じる逆方向電流のことである。