Corriente de saturación

La corriente de saturación (o corriente de escala ), más precisamente la corriente de saturación inversa , es la parte de la corriente inversa en un diodo semiconductor causada por la difusión de portadores minoritarios desde las regiones neutras a la región de agotamiento . Esta corriente es casi independiente de la tensión inversa. ^{[ 1 ]}

La corriente de saturación en polarización inversa${\displaystyle I_{\text{S}}}$Para un diodo p-n ideal se cumple lo siguiente:

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

dónde

${\displaystyle q}$es carga elemental

${\displaystyle A}$es el área de la sección transversal

${\displaystyle D_{\text{p}},D_{\text{n}}}$son los coeficientes de difusión de huecos y electrones, respectivamente,

${\displaystyle N_{\text{D}},N_{\text{A}}}$son las concentraciones del donante y del aceptor en el lado n y en el lado p, respectivamente,

${\displaystyle n_{\text{i}}}$es la concentración intrínseca de portadores en el material semiconductor,

${\displaystyle \tau _{\text{p}},\tau _{\text{n}}}$son los tiempos de vida de los portadores de huecos y electrones, respectivamente. ^{[ 2 ]}

El aumento de la polarización inversa impide que los portadores de carga mayoritarios se difundan a través de la unión. Sin embargo, este potencial facilita el cruce de algunos portadores de carga minoritarios. Dado que los portadores de carga minoritarios en las regiones n y p se generan mediante pares electrón-hueco producidos térmicamente, su comportamiento depende en gran medida de la temperatura y es independiente de la tensión de polarización aplicada. Esta tensión actúa como una tensión de polarización directa para dichos portadores minoritarios, generando una pequeña corriente en el circuito externo en dirección opuesta a la de la corriente convencional debida al movimiento de los portadores de carga mayoritarios.

Cabe señalar que la corriente de saturación no es constante para un dispositivo dado; varía con la temperatura; esta variación es el término dominante en el coeficiente de temperatura para un diodo de silicio.

• Corriente de fuga inversa , la corriente inversa que surge de todas las causas.