Årsak til en diode lekkasje

 

Diode Theory

Dioder er laget av en enkelt krystall av et materiale, vanligvis silisium, delt inn i to deler. Den første delen er n-type materiale, noe som betyr at en liten mengde materiale har blitt injisert i krystallgitteret under fremstillingen. Dette materialet har en overflod av gratis elektroner. Disse elektronene er referert til som flertalletransportører. På samme måte er motsatt side av en diode laget av p-type materiale, noe som betyr at krystallet er blitt injisert med materialer som inneholder 'hull'. Holes, engineering shorthand for materiale som ønsker å akseptere elektroner, representerer majoritetsbærere i p-type materiale.
Når en diode er forspent, blir en positiv spenning plassert ved terminalen i den ene enden av p-typen, og en negativ spenning er plassert ved en terminal på enden av n-typen regionsterminalen.
Lignende ladninger støter på, slik at den negative spenningen på n-regionen kontakt avviser elektroner fra området nærmest terminalen og mot grensen med p-regionen. Den positive spenningen på motsatt kontakt fører til at hullene migrerer til området av p-regionen som grenser til n-regionen.
Området der de to typer materiell boarder hverandre kalles grenseområdet. På grunn av spenningen som er påført, er det nå en overflod av flertalsbærere tilstede nær grenseområdet. Hullene og elektronene har en tilhørighet til hverandre, og vil tiltrekke seg og kombinere. Denne bevegelsen gjør det mulig for en elektrisk strøm og lar dioden lede strøm fra den positive terminalen til den negative terminalen.
Hvis spenningen er omvendt, sies dioden å være omvendt forspent, og de fleste ladestyrene vil migrere til Diodens område i nærheten av terminaler. Få flertallsselskaper vil være tilgjengelige i nærheten av grenseområdet, og ingen strøm strømmer. Dermed utfører en omvendt forspenningsdiode ikke strøm.

Lekkasjestrøm

En diode p-region inneholder en overflod av hull, men inneholder også en liten prosentandel av elektroner. På samme måte inneholder n-regionen også en liten prosentandel hull. Disse er kjent som minoritetsbærere. Igjen, som avgifter avviser, så når dioden er omvendt forspent, vil disse minoritetsbærerne migrere mot grenseområdet.
Minoritetsbærerne vil rekombinere i grenseområdet, og dermed muliggjøre en elektrisk strøm. Fordi disse bærerne er få i antall (størrelsesorden mindre enn de fleste bærere), er denne strømmen svært liten. Dette representerer lekkasjestrømmen til en diode.
Mobiliteten til minoritetsbærere øker med temperatur, og oppvarming av en diode vil føre til at flere minoritetsbærere møtes i grenseområdet. Dette vil øke lekkasjestrømmen.
Overflateforurensning på dioden kan også tillate at små mengder elektrisitet utføres, noe som igjen forårsaker lekkasje.

Spenningsspenning

Hvis tilstrekkelig tilbakespenning påføres, vil dioden bryte ned, noe som fører til en høy strømbærende kapasitet selv om dioden er omvendt forspent.
Denne effekten er forårsaket av kvantemekaniske effekter i dioden. Selv om dette ikke er skadelig for dioden i seg selv, kan den økte strømmen forårsake overdreven varme, noe som vil ødelegge dioden.