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 paso 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, 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.