Här är en förklaring av hur temperaturen påverkar den omvända mättnadsströmmen:
1. Ökad generering av minoritetsoperatörer: När temperaturen ökar ökar den termiska energin som tillförs halvledarmaterialet. Detta resulterar i att fler elektroner får tillräckligt med energi för att hoppa från valensbandet till ledningsbandet, vilket skapar elektron-hålpar. Dessa minoritetsbärare (elektroner i p-typområdet och hål i n-typområdet) bidrar till den omvända mättnadsströmmen.
2. Förbättrad spridning: Den högre värmeenergin ökar också minoritetsbärarnas rörlighet. Detta innebär att minoritetsbärare kan diffundera lättare över utarmningsområdet, vilket ytterligare bidrar till den omvända mättnadsströmmen.
3. Minskat bandgap: Med ökande temperatur minskar halvledarmaterialets energibandgap. Detta gör det lättare för elektroner att passera korsningen och komma in i det motsatta området, vilket leder till en ökning av den omvända mättnadsströmmen.
Det exponentiella förhållandet mellan Iₛ och temperatur kan uttryckas matematiskt med hjälp av följande ekvation:
Iₛ(T) =Iₛ(T₀) * (T/T₀)^(n)
där:
- Iₛ(T) är den omvända mättnadsströmmen vid temperatur T .
- Iₛ(T₀) är den omvända mättnadsströmmen vid en referenstemperatur T₀ .
- n är en empirisk konstant som beror på halvledarmaterialet. Det har vanligtvis ett värde mellan 2 och 3.
När temperaturen ökar, Iₛ(T) ökar exponentiellt, vilket resulterar i en högre backström genom dioden. Denna effekt blir mer uttalad vid högre temperaturer.
För att sammanfatta, är den omvända mättnadsströmmen för en diod inte konstant utan ökar snarare med temperaturen. Detta temperaturberoende styrs av ett exponentiellt förhållande mellan Iₛ och temperatur.
