En un diodo, la corriente de saturación, a menudo denominada ISI_SIS, es la pequeña corriente inversa que fluye a través del diodo cuando tiene polarización inversa. Esta corriente se debe a la generación térmica de pares electrón-hueco dentro del material semiconductor. Cuando el diodo tiene polarización inversa, los portadores mayoritarios son barridos fuera de la región de agotamiento, dejando una pequeña corriente de fuga compuesta de portadores minoritarios.
Esta corriente de fuga, de magnitud muy pequeña, es la que constituye la corriente de saturación.
La corriente de saturación existe debido a las propiedades intrínsecas del material semiconductor utilizado para fabricar el diodo. Incluso cuando el diodo tiene polarización inversa, la energía térmica hace que algunos electrones y huecos se liberen de sus átomos y se conviertan en portadores minoritarios. Estos portadores pueden cruzar la unión, lo que da como resultado una corriente pequeña y constante.
Esta corriente no depende del voltaje de polarización inversa sino de la temperatura y las propiedades del material del diodo.
Para encontrar la corriente de saturación de un diodo, se puede consultar la hoja de datos del diodo, que normalmente enumera el valor ISI_SIS.
Alternativamente, la corriente de saturación se puede determinar experimentalmente midiendo la corriente inversa a un voltaje inverso conocido, muy por debajo del voltaje de ruptura, y extrapolando a la condición en la que el voltaje tiende a cero.
Este proceso implica ajustar las características de corriente-voltaje del diodo a la ecuación del diodo de Shockley y extraer el parámetro de corriente de saturación.
La corriente de saturación de un diodo a temperatura ambiente varía según el tipo de diodo y las propiedades del material.
Para los diodos de silicio, la corriente de saturación suele estar en el rango de nanoamperios (nA) a picoamperios (pA). Por ejemplo, un diodo de silicio típico podría tener una corriente de saturación del orden de 10 nA a temperatura ambiente.
Este valor puede ser significativamente diferente para diodos hechos de otros materiales, como el germanio o el arseniuro de galio, que tienen diferentes concentraciones de portadores intrínsecos y propiedades térmicas.
El punto de saturación de corriente en un diodo se refiere a la condición en la que la corriente del diodo deja de aumentar linealmente con el voltaje aplicado en la región de polarización directa y comienza a aumentar exponencialmente.
Este punto se caracteriza típicamente por el inicio de una conducción directa significativa, donde el voltaje del diodo es suficiente para superar la barrera de potencial incorporada de la unión p-n. En términos prácticos, esto ocurre cuando el voltaje directo alcanza aproximadamente 0,7 V para diodos de silicio y aproximadamente 0,3 V para diodos de germanio.
Más allá de este punto, la corriente aumenta rápidamente con un pequeño aumento de voltaje, lo que lleva a la característica curva I-V exponencial del diodo.