Voici une explication de la façon dont la température affecte le courant de saturation inverse :
1. Augmentation de la génération de porteurs minoritaires : À mesure que la température augmente, l’énergie thermique fournie au matériau semi-conducteur augmente. Il en résulte que davantage d’électrons gagnent suffisamment d’énergie pour passer de la bande de valence à la bande de conduction, créant ainsi des paires électron-trou. Ces porteurs minoritaires (électrons dans la région de type p et trous dans la région de type n) contribuent au courant de saturation inverse.
2. Diffusion améliorée : L'énergie thermique plus élevée augmente également la mobilité des porteurs minoritaires. Cela signifie que les porteurs minoritaires peuvent diffuser plus facilement dans la région d’appauvrissement, contribuant ainsi au courant de saturation inverse.
3. Bande interdite réduite : Avec l’augmentation de la température, la bande interdite énergétique du matériau semi-conducteur diminue. Cela permet aux électrons de traverser plus facilement la jonction et d’entrer dans la région opposée, entraînant une augmentation du courant de saturation inverse.
La relation exponentielle entre Iₛ et la température peut être exprimée mathématiquement à l'aide de l'équation suivante :
Iₛ(T) =Iₛ(T₀) * (T/T₀)^(n)
où:
- Jeₛ(T) est le courant de saturation inverse à la température T .
- Iₛ(T₀) est le courant de saturation inverse à une température de référence T₀ .
- n est une constante empirique qui dépend du matériau semi-conducteur. Sa valeur est généralement comprise entre 2 et 3.
À mesure que la température augmente, Iₛ(T) augmente de façon exponentielle, ce qui entraîne un courant inverse plus élevé à travers la diode. Cet effet devient plus prononcé à des températures plus élevées.
Pour résumer, le courant de saturation inverse d’une diode n’est pas constant mais augmente avec la température. Cette dépendance à la température est régie par une relation exponentielle entre Iₛ et la température.
