Тепловой ток

Обратная характеристика реального диода

Из ВАХ идеального диода при обратном включении при следует, что , т. е. не зависит от напряжения. – обратный ток диода. У реальных диодов обратный ток состоит из трех токов: теплового, термогенерации и тока утечки.

Этот ток обусловлен генерацией неосновных носителей в слоях и , примыкающих к переходу. После генерации носители подхватываются электрическим полем и уносятся в другой слой: дырки из -базы вытягиваются отрицательным полюсом источника в эмиттер, а электроны эмиттера положительным полюсом базы притягиваются в базу. Так как в соответствии с законом действия масс в базе генерируется больше дырок, чем электронов в эмиттере, то экстракция носит односторонний характер. Чем больше удельное сопротивление базы, тем больше тепловой ток. Носители, возникающие вдали от перехода, рекомбинируют с основными и вклада в тепловой ток не дают. Толщина области возникновения носителей составляющих равна диффузионной длине неосновных носителей.

Тепловой ток зависит от напряжения лишь в области малых . С ростом напряжения и . Поэтому тепловой ток также называют обратным током насыщения.

Зависимость обратного тока от температуры аппроксимируется выражением . Здесь , – ток , например, при комнатной температуре , а – температура удвоения. Если , то тепловой ток удваивается. Для германиевых диодов = 10 °С, а для кремниевых – 5 °С. Сравнение обратных токов по величине дает: .То есть, тепловой ток кремниевых диодов пренебрежимо мал по сравнению с германиевыми диодами.