En un diodo, ¿qué es una corriente de saturación?

Sabemos que un diodo es una unión PN. La región p tiene una gran cantidad de operadores móviles de carga positiva (operadores mayoritarios), pero también tiene un número muy pequeño de operadores móviles de carga negativa (operadores minoritarios). Del mismo modo, la región n tiene una gran cantidad de operadores de carga negativa móvil (operadores mayoritarios) y un número muy pequeño de operadores de carga positiva móvil (operadores minoritarios).

¿Qué sucede cuando el diodo tiene polarización inversa? El terminal positivo de la batería está conectado a la región n y el terminal negativo de la batería está conectado a la región p. La mayoría de los transportistas se alejan del cruce. Como la mayoría de los transportistas no pueden cruzar la unión, no hay un flujo de corriente apreciable. Sin embargo, ¿qué pasa con las compañías de carga minoritarias? Si las compañías de carga mayoritaria se alejan de la unión, las compañías de carga minoritarias se moverán hacia la unión, porque son la polaridad opuesta de las compañías de carga mayoritaria. Como los transportistas de carga minoritarios pueden cruzar la unión, hay un flujo de cargas a través de la unión. La concentración de transportistas minoritarios es muy pequeña, por lo que este flujo de cargas también es muy pequeño. Esta pequeña corriente se llama corriente de saturación de diodos.

Entonces, la corriente de saturación del diodo es la corriente debido al movimiento de los portadores de carga minoritarios cuando el diodo está polarizado inversamente.

La ecuación IV para un diodo es I = Is (exp (qV / nkT) – 1).

El parámetro Is es la corriente de saturación . Básicamente “escala” la magnitud actual. El valor de N es el coeficiente de emisión que escala la dependencia del voltaje que de otro modo está completamente definido por la temperatura (kT / q ~ 26 mV @ 300ºK). Para la mayoría de los diodos de silicio, N es ~ 1-2. Para diodos de germanio, N es 0.5-1. Para diodos III-V N> 2. N está relacionado con la brecha de banda del material semiconductor, entre otras cosas.

La saturación básicamente significa obtener una cantidad constante con respecto a alguna condición, por ejemplo, si mezclamos azúcar en agua y después de algún tiempo no disuelve más azúcar, se dice que la mezcla está saturada.

En la corriente de diodo debido a los portadores de miniaturas no aumenta debido al aumento en la diferencia de potencial ya que todos los portadores minoritarios ya están en uso, por lo tanto, se mantiene constante y esta corriente se llama corriente de saturación inversa. Pero aumenta debido al aumento en el número de portadores de miniaturas que aumenta debido al aumento de la temperatura.

No hay nada como la corriente de saturación en el diodo normal. La corriente directa se especifica que no puede operar más allá de que se descompondrá y se quemará. Mientras que en el diodo zener la polarización siempre está en la dirección de inversión, necesita cierta cantidad de corriente para que conduzca después de que el voltaje a través de él sea limitado.