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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*漏れ電流*です。 ダイオードに逆バイアスがかかると、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、空乏領域に電流が流れることがわかります。 この電流は漏れ電流と呼ばれます。 漏れ電流は、少数の電流キャリアに依存しています。 私たちが知っているように、少数キャリアはP型材料の電子とN型材料の正孔です。

次の図は、ダイオードに逆バイアスがかかった場合の電流キャリアの反応を示しています。

フォーメーションリーク電流

以下は観察です-

• 各材料の少数キャリアは、空乏層を通って接合部に押し出されます。 この動作により、非常に小さな漏れ電流が発生します。 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。 少数キャリアのほとんどは温度に依存します。
• 25°C（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の量は無視できます。
• 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、それに応じて漏れ電流が増加します。

すべての逆バイアスダイオードでは、リーク電流の発生はある程度正常です。 ゲルマニウムとシリコンのダイオードでは、漏れ電流はそれぞれわずか数マイクロアンペア*と*ナノアンペア*に過ぎません。 ゲルマニウムは、シリコンよりも温度の影響を受けやすいです。 このため、最新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。