Dispositifs à semi-conducteurs - Courant de fuite

Une limitation de conduction importante de la diode à jonction PN est leakage current. Lorsqu'une diode est polarisée en inverse, la largeur de la région d'appauvrissement augmente. En général, cette condition est nécessaire pour limiter l'accumulation de porteuses de courant à proximité de la jonction. La majorité des porteurs de courant sont principalement annulés dans la région d'appauvrissement et donc la région d'appauvrissement agit comme un isolant. Normalement, les porteurs de courant ne passent pas à travers un isolant.

On voit que dans une diode polarisée en inverse, un certain courant traverse la région d'appauvrissement. Ce courant est appelé courant de fuite. Le courant de fuite dépend des porteurs de courant minoritaires. Comme on sait que les porteurs minoritaires sont des électrons dans le matériau de type P et des trous dans le matériau de type N.

La figure suivante montre comment les porteurs de courant réagissent lorsqu'une diode est polarisée en inverse.

Voici les observations -

  • Les porteurs minoritaires de chaque matériau sont poussés à travers la zone de déplétion jusqu'à la jonction. Cette action provoque un très faible courant de fuite. Généralement, le courant de fuite est si faible qu'il peut être considéré comme négligeable.

  • Ici, en cas de courant de fuite, la température joue un rôle important. Les porteurs de courant minoritaires dépendent principalement de la température.

  • À des températures ambiantes de 25 ° C ou 78 ° F, il y a une quantité négligeable de porteurs minoritaires présents dans une diode de polarisation inverse.

  • Lorsque la température ambiante augmente, cela provoque une augmentation significative de la création de porteurs minoritaires et, par conséquent, une augmentation correspondante du courant de fuite.

Dans toutes les diodes polarisées en inverse, l'apparition d'un courant de fuite est normale dans une certaine mesure. Dans les diodes au germanium et au silicium, le courant de fuite n'est que de quelquesmicroamperes et nanoamperes, respectivement. Le germanium est beaucoup plus sensible à la température que le silicium. Pour cette raison, le silicium est principalement utilisé dans les dispositifs à semi-conducteurs modernes.