Wat is omgekeerde verzadigingsstroom?
Omgekeerde verzadigingsstroom verwijst, in de context van halfgeleiderapparaten zoals diodes en transistors, naar de kleine lekstroom die vloeit wanneer het apparaat in sperrichting is voorgespannen. Deze stroom is voornamelijk te wijten aan minderheidsdragers (elektronen in P-type materiaal en gaten in N-type materiaal) die het uitputtingsgebied kruisen onder invloed van de aangelegde sperspanning. De omgekeerde verzadigingsstroom is relatief klein in vergelijking met de voorwaartse stroom, maar is zelfs in ideale diodes niet nul vanwege thermisch gegenereerde draaggolven.
Omgekeerde verzadigingsstroom is de term die wordt gebruikt om de lekstroom te beschrijven die vloeit wanneer een halfgeleiderapparaat, meestal een diode of transistor, wordt gebruikt onder omgekeerde voorspanningsomstandigheden. In dergelijke scenario’s is de spanning die over het apparaat wordt aangelegd tegengesteld aan de normale bedrijfspolariteit. Ondanks dat deze in omgekeerde richting is ingesteld, kan er nog steeds een kleine hoeveelheid stroom door het apparaat stromen als gevolg van thermisch gegenereerde minderheidsdragers die door het uitputtingsgebied bewegen. Dit fenomeen is inherent aan de halfgeleiderfysica en is een fundamenteel kenmerk van diodes en transistors.
Tegenstroom is een bredere term die alle stroom omvat die door een apparaat stroomt wanneer het in omgekeerde richting is voorgespannen. Het omvat zowel de omgekeerde verzadigingsstroom, wat een kleine lekstroom is, als eventuele extra lekstromen die kunnen optreden als gevolg van onvolkomenheden of defecten in het halfgeleidermateriaal of de junctie. Tegenstroom is doorgaans ongewenst in elektronische circuits die zijn ontworpen voor gelijkricht- of schakeltoepassingen, omdat dit tot inefficiënties kan leiden en de prestaties van het circuit kan beïnvloeden.
Verzadigingsstroom verwijst, in de context van halfgeleiderapparaten, naar de maximale stroom die door het apparaat kan stromen wanneer het voorwaarts voorgespannen en volledig geleidend is. In een bipolaire junctie-transistor (BJT) verwijst verzadigingsstroom bijvoorbeeld naar de maximale collectorstroom die vloeit wanneer de transistor zich in de verzadigingsmodus bevindt, waarbij beide juncties (basis-emitter en basis-collector) voorwaarts zijn voorgespannen. Verzadigingsstroom is cruciaal voor het bepalen van de bedrijfsomstandigheden en prestatiekenmerken van halfgeleiderapparaten in actieve bedrijfsmodi.
In het International System of Units (SI) wordt de omgekeerde verzadigingsstroom doorgaans gemeten in ampère (A) of milliampère (mA), afhankelijk van het apparaat en de toepassing ervan. In het General Electric (GE)-systeem, dat tegenwoordig minder vaak wordt gebruikt in wetenschappelijke contexten dan SI, zou de eenheid van stroom ook ampère (A) of milliampère (mA) zijn. Het meten van omgekeerde verzadigingsstroom is essentieel voor het karakteriseren van halfgeleiderapparaten en het begrijpen van hun gedrag onder verschillende voorspanningsomstandigheden, waardoor het ontwerp en de prestaties van elektronische circuits en systemen worden beïnvloed.
