半导体器件 - 漏电流

PN 结二极管的一个重要传导限制是漏电流。当二极管反向偏置时,耗尽区的宽度会增加。通常,需要此条件来限制结附近的载流子积累。多数载流子主要在耗尽区中被否定,因此耗尽区充当绝缘体。通常,载流子不会穿过绝缘体。

可以看出,在反向偏置二极管中,一些电流流过耗尽区。该电流称为漏电流。漏电流取决于少数载流子。我们知道少数载流子在 P 型材料中是电子,在 N 型材料中是空穴。

下图显示了二极管反向偏置时电流载流子的反应。

Formation Leakage Current

以下是观察结果 −

  • 每种材料的少数载流子被推过耗尽区到达结。此动作会导致非常小的漏电流。通常,漏电流非常小,可以忽略不计。

  • 在这里,在漏电流的情况下,温度起着重要作用。少数载流子主要与温度有关。

  • 在室温 25°C 或 78°F 下,反向偏置二极管中存在的少数载流子数量可以忽略不计。

  • 当周围温度升高时,会导致少数载流子的产生显著增加,从而导致漏电流相应增加。

在所有反向偏置二极管中,漏电流的出现在某种程度上是正常的。在锗和硅二极管中,漏电流分别只有几微安和纳安。锗比硅更容易受到温度的影响。因此,现代半导体器件主要使用硅。