半導体の分野では、ダイオードが逆方向カットオフの場合、ダイオードはカットオフにとって正確には理想的ではありません。背圧を受けると、カソードからアノードへの電流のわずかな漏れがあります。 この電流は通常非常に小さく、対向電圧が高いほど漏れ電流が高くなり、温度が高いほど漏れ電流が高くなります。 大きな漏れ電流は、特に高電圧アプリケーションで大きな損失をもたらします。
原因: 半導体材料の内部構造から、PN 接合のポテンシャル バリア領域に印加された逆電圧によって生成される逆電界 E は、ポテンシャル内の拡散電荷によって形成される電界 E よりも大きくなります。バリア地域。 これにより、PN接合を介して逆リーク電流が発生します。 バリア領域の薄さと、印加される逆電圧の大きさによって、漏れ電流の大きさが決まります。
ダイオードの一種でもあるレーザーチップでは、端子に順方向バイアスが印加されると、電子がNから活性領域に流れますが、一部の電子は活性領域からこぼれ出て、これらの P に流れる電流をリーク電流と呼びます。 漏れ電流は 2 つの部分に分けることができます。1 つは前述のとおりで、もう 1 つはポテンシャル障壁を超えるのに十分な熱エネルギーを持っています。 もう 1 つの部分は、P エネルギー内の少量の電子が P コンタクト領域に浸透またはドリフトし、漏れ電流を形成することによるものです。 漏れ電流は発光には寄与せず、デバイスの内部量子効率を低下させるだけです。 また、温度に非常に敏感で、温度が上昇するとリーク電流が急速に増加します。
また、短波長レーザーは、長波長レーザーよりも漏れやすい傾向があります。
上記のように、波長690nmのAlGaInリン化物チップの伝導帯間のエネルギーギャップの差は400meVですが、波長650nmのAlGaInリン化物との差はわずか320meVであり、電子が逃げやすくなっています。 短波長 AlGaN リン化物でのリークを減らすいくつかの方法: 1) P クラッドのドーピング濃度を上げます。 伝導エネルギー ギャップの差を大きくすると、電子がポテンシャルを横切ることがより困難になります。 2) 量子井戸の数を増やすと、より多くのキャリアを収容できるようになり、電流のスピルオーバーが減少します。 量子井戸の数が増えると、レーザーを生成するために注入する電流が増えるため、臨界電流が増加します。
