La corrente oscura si riferisce al flusso di corrente elettrica attraverso un dispositivo o circuito quando non è presente luce esterna per stimolarlo. Il termine “dark” in corrente oscura ha origine dalla condizione in cui il dispositivo opera al buio o in condizioni di scarsa illuminazione, consentendo di osservare le proprietà intrinseche del dispositivo stesso senza interferenze da fonti luminose esterne.
In teoria, la corrente oscura è spiegata dal concetto di eccitazione termica dei portatori di carica all’interno del dispositivo. Anche in assenza di fotoni (particelle di luce) che tipicamente creano coppie elettrone-lacuna in un fotorivelatore o in un dispositivo a semiconduttore, l’energia termica può comunque promuovere gli elettroni attraverso la banda proibita del materiale, generando una piccola quantità di corrente. Questa generazione termica di portatori di carica contribuisce al flusso di corrente di base noto come corrente oscura.
Nella terminologia elettrica, la corrente oscura si riferisce specificamente alla corrente che scorre attraverso un dispositivo o componente quando non viene applicata alcuna tensione esterna o quando su di esso non incide alcuna luce. Questo fenomeno è cruciale in dispositivi come fotodiodi, celle fotovoltaiche e sensori di immagine, dove i livelli di corrente oscura influenzano la sensibilità del dispositivo e il rapporto segnale-rumore.
L’espressione corrente oscura varia a seconda del tipo di dispositivo e delle sue condizioni operative. In generale, può essere quantificata come la corrente che rimane quando l’eventuale corrente fotogenerata (corrente dovuta alla luce incidente) viene sottratta dalla corrente totale osservata in assenza di luce. Il livello della corrente di buio è influenzato da fattori quali la temperatura, le proprietà dei materiali e la progettazione del dispositivo.
La fonte della corrente oscura deriva principalmente dall’energia termica all’interno del dispositivo che fa sì che gli elettroni si muovano attraverso la banda proibita e contribuiscano al flusso di corrente. Questa eccitazione termica crea un livello di corrente di base di cui tenere conto nelle applicazioni sensibili per garantire una misurazione accurata dei livelli di luce o per ridurre al minimo il rumore nei sistemi di imaging. La riduzione al minimo della corrente oscura viene spesso ottenuta ottimizzando la progettazione del dispositivo, la selezione dei materiali e le condizioni operative per migliorare le prestazioni e la sensibilità del dispositivo nelle applicazioni di rilevamento della luce.