一、二极管反向电流概述

1. 什么是反向电流？

当二极管的PN结被反向偏置时，理想情况下应该没有电流流过，但实际上，由于少量的载流子热激发和少数载流子注入，会有一小部分电流流过，这就是反向电流（Reverse Leakage Current，简称 $I_{R}$）。

2. 反向电流的物理来源

• 少数载流子漂移电流：反向偏置时，少数载流子仍会被电场拉动，产生少量漂移电流。

• 杂质和缺陷：晶体中的杂质和缺陷导致载流子复合-生成过程，使反向电流增大。

• 温度影响：反向电流随温度升高而显著增加，近似每升高10°C，漏电流会翻倍。

二、不可忽略反向电流的典型情况

三、典型参数指标

• 反向漏电流 $I_{R}$
  常见硅二极管典型为纳安级（nA）至微安级（µA）。

• 温度系数
  反向电流大约每升高10℃，增加一倍。

• 击穿电压
  反向电流随反向电压接近击穿电压急剧上升。

四、设计时的考虑与应对措施

1. 选择低漏电流器件

• 使用肖特基二极管、雪崩二极管或高质量PN结二极管。

• 选择专门低漏电设计的精密二极管。

2. 电路设计

• 减少高阻节点的漏电敏感度。

• 增加旁路电阻或保护电路降低节点对漏电的敏感性。

3. 温度控制

• 尽量避免高温环境，或加装散热器降低温度。

4. 频率优化

• 在高频开关电路中，合理选择二极管型号降低反向恢复电流。

5. 软件滤波或校正

• 通过软件算法补偿由反向电流带来的误差。

五、实例举例

• 在精密模拟电路输入端，输入偏置电流极小，反向漏电流会显著影响测量精度。

• 在电池管理系统中，二极管反向漏电流会导致电池自放电，降低续航时间。

• 高频DC-DC转换器中，二极管反向恢复电流增加开关损耗，降低效率。