Ecco una spiegazione di come la temperatura influisce sulla corrente di saturazione inversa:
1. Aumento della generazione di portatori di minoranza: All'aumentare della temperatura, aumenta l'energia termica fornita al materiale semiconduttore. Ciò fa sì che più elettroni guadagnino energia sufficiente per passare dalla banda di valenza a quella di conduzione, creando coppie elettrone-lacuna. Questi portatori minoritari (elettroni nella regione di tipo p e lacune nella regione di tipo n) contribuiscono alla corrente di saturazione inversa.
2. Diffusione migliorata: La maggiore energia termica aumenta anche la mobilità dei vettori minoritari. Ciò significa che i portatori minoritari possono diffondersi più facilmente attraverso la regione di esaurimento, contribuendo ulteriormente alla corrente di saturazione inversa.
3. Bandgap ridotto: Con l'aumento della temperatura, la banda proibita di energia del materiale semiconduttore diminuisce. Ciò rende più facile per gli elettroni attraversare la giunzione ed entrare nella regione opposta, portando ad un aumento della corrente di saturazione inversa.
La relazione esponenziale tra Iₛ e la temperatura può essere espressa matematicamente utilizzando la seguente equazione:
Iₛ(T) =Iₛ(T₀) * (T/T₀)^(n)
Dove:
- Iₛ(T) è la corrente di saturazione inversa alla temperatura T .
- Iₛ(T₀) è la corrente di saturazione inversa ad una temperatura di riferimento T₀ .
- n è una costante empirica che dipende dal materiale del semiconduttore. Solitamente ha un valore compreso tra 2 e 3.
All'aumentare della temperatura, Iₛ(T) aumenta esponenzialmente, determinando una corrente inversa più elevata attraverso il diodo. Questo effetto diventa più pronunciato a temperature più elevate.
Riassumendo, la corrente di saturazione inversa di un diodo non è costante ma aumenta con la temperatura. Questa dipendenza dalla temperatura è governata da una relazione esponenziale tra Iₛ e temperatura.
