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'''饱和电流'''，或者更精确的说，'''反向饱和电流'''是[[半导体]][[二极管]]中由少数[[载流子]]从中立区到[[耗尽层|耗尽层或耗尽区]]的扩散引起的那部分反向电流。反向饱和电流几乎不受反向电压的影响。(1，Steadman 1993, 459)

''I''<sub>S</sub>，一个理想p-n[[二极管]]的反向偏置饱和电流由下式(2，Schubert 2006, 61)给出:

<math>I_\mathrm{S} = e A \left( \sqrt{\frac{D_\mathrm{p}}{\tau_\mathrm{p}}} \frac{n_\mathrm{i}^2}{N_\mathrm{D}} + \sqrt{\frac{D_\mathrm{n}}{\tau_\mathrm{n}}} \frac{n_\mathrm{i}^2}{N_\mathrm{A}} \right),\,</math>

其中，
''I''<sub>S</sub> 是反向偏置饱和电流，<br />
''e'' 是[[基本电荷]]，<br />
''A'' 是横截面积，<br />
''D''<sub>p,n</sub> 分别是空穴和电子的[[扩散系数]]，<br />
''N''<sub>D,A</sub> 分别是施主和受主在n侧和p侧的浓度，<br />
''n''<sub>i</sub> 是半导体材料的本征载流子浓度，<br />
<math>\tau_\mathrm{p,n}</math>分别是空穴和电子的载流子寿命。<br />

從本徵半導體濃度與二極體障壁電壓的關係，飽和電流可以改寫成：

<math>I_\mathrm{S} = e A \left( N_\mathrm{A} \sqrt{\frac{D_\mathrm{p}}{\tau_\mathrm{p}}} + N_\mathrm{D} \sqrt{\frac{D_\mathrm{n}}{\tau_\mathrm{n}}}  \right) e^{-\frac{e V_\mathrm{B}}{k T}},\,</math>

這裡的
''k'' 是[[波茲曼常數]]，約為8.617 343(15){{e|−5}} eV/K，<br />
''T'' 是絕對溫度，<br />
''V''<sub>B</sub> 是二極體的障壁電壓。<br />

需要注意的是，一个给定器件的饱和电流不是一个常数；它随温度而变化；当温度作为二极管特性的參数时，饱和电流是造成二极管变化的主要因素。一個普遍的经验是'''温度每升高10°C，饱和电流變為原來的2倍'''。(3，Bogart 1986, 40)

一個更為理想的關係是

<math>I_\mathrm{S} \propto T^3 e^{-\frac{E_\mathrm{g}}{\eta k T}},\,</math>

其中的
''E''<sub>g</sub> 是半導體的能隙，<br />
<math>\eta</math> 是二極體的理想因子。<br />

==参考==
* 1.Steadman, J. W. (1993). "Electronics" in R. C. Dorf, The Electrical Engineering Handbook. Boca Raton: CRC Press.
* 2.Schubert, E. Fred. (2006). "LED basics: Electrical properties" in Light-Emitting Diodes : Cambridge Press.
* 3.Bogart, F. Theodore Jr. (1986). "Electronic Devices and Circuits" : Merill Publishing Company

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