In einer Diode ist der Sättigungsstrom, oft als ISI_SIS bezeichnet, der kleine Sperrstrom, der durch die Diode fließt, wenn sie in Sperrrichtung vorgespannt ist. Dieser Strom ist auf die thermische Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren im Halbleitermaterial zurückzuführen. Wenn die Diode in Sperrichtung vorgespannt ist, werden die Mehrheitsträger aus dem Verarmungsbereich herausgespült, wodurch ein kleiner Leckstrom aus Minoritätsträgern zurückbleibt. Dieser sehr kleine Leckstrom ist der Sättigungsstrom.
Aufgrund der intrinsischen Eigenschaften des zur Herstellung der Diode verwendeten Halbleitermaterials entsteht ein Sättigungsstrom. Selbst wenn die Diode in Sperrrichtung vorgespannt ist, löst die thermische Energie einige Elektronen und Löcher aus ihren Atomen aus und wird zu Minoritätsträgern. Diese Ladungsträger können den Übergang überqueren, was zu einem kleinen, konstanten Strom führt. Dieser Strom ist nicht von der Sperrspannung abhängig, sondern von der Temperatur und den Materialeigenschaften der Diode.
Um den Sättigungsstrom einer Diode zu ermitteln, kann man sich das Datenblatt der Diode ansehen, in dem normalerweise der ISI_SIS-Wert aufgeführt ist. Alternativ kann der Sättigungsstrom experimentell bestimmt werden, indem der Sperrstrom bei einer bekannten Sperrspannung deutlich unterhalb der Durchbruchspannung gemessen und auf den Zustand extrapoliert wird, bei dem die Spannung gegen Null tendiert. Bei diesem Vorgang werden die Strom-Spannungs-Kennlinien der Diode an die Shockley-Diodengleichung angepasst und der Sättigungsstromparameter ermittelt.
Der Sättigungsstrom einer Diode bei Raumtemperatur variiert je nach Diodentyp und Materialeigenschaften. Bei Siliziumdioden liegt der Sättigungsstrom typischerweise im Bereich von Nanoampere (nA) bis Pikoampere (pA). Beispielsweise könnte eine typische Siliziumdiode bei Raumtemperatur einen Sättigungsstrom in der Größenordnung von 10 nA haben. Dieser Wert kann bei Dioden aus anderen Materialien wie Germanium oder Galliumarsenid, die unterschiedliche intrinsische Ladungsträgerkonzentrationen und thermischen Eigenschaften aufweisen, deutlich abweichen.
Der Stromsättigungspunkt in einer Diode bezieht sich auf den Zustand, bei dem der Diodenstrom aufhört, linear mit der angelegten Spannung im Durchlassbereich anzusteigen, und beginnt, exponentiell anzusteigen. Dieser Punkt ist typischerweise durch den Beginn einer signifikanten Vorwärtsleitung gekennzeichnet, bei der die Diodenspannung ausreicht, um die eingebaute Potentialbarriere des pn-Übergangs zu überwinden. In der Praxis tritt dies auf, wenn die Durchlassspannung bei Siliziumdioden etwa 0,7 V und bei Germaniumdioden etwa 0,3 V erreicht. Über diesen Punkt hinaus steigt der Strom bei einem kleinen Spannungsanstieg schnell an, was zur charakteristischen exponentiellen I-V-Kurve der Diode führt.
