反向漏电流IR的来源包括:
- 耗尽区的少子漂移电流-温度升高时显著增大
- PN结表面的漏电流(受钝化层质量影响)
- 掺杂不均匀导致的局部电场集中电流
- ESD管的IR通常设计为 < 1μA(25℃时),避免影响被保护电路的静态工作点
- 少子的来源:少子是PN结两侧的少数载流子(P区的电子、N区的空穴),由热激发产生,数量远少于多子,但始终存在
- 漂移的动力:耗尽区存在自建电场(方向从N区指向 P区),会对少子产生定向作用力----负电的电子被推向N区,正电的空穴被推向P区
- 电流的形成:少子在电场力驱动下穿过耗尽区的定向运动,就是漂移运动,大量少子的这种运动叠加,就形成了少子漂移电流

- 缺陷密度:钝化层(如 SiO₂、SiNₓ)若存在孔隙、杂质或晶格缺陷,会成为载流子“通道”;这些缺陷会降低载流子复合势垒,让表面少子更容易穿越,直接增大漏电流
- 覆盖完整性:钝化层若存在针孔、开裂或覆盖不连续,会导致PN结表面暴露在外界环境中;暴露区域会形成表面态,引发载流子不规则输运,同时外界杂质易渗入,进一步加剧漏电流
- 界面态密度:钝化层与PN结表面的界面若存在大量悬挂键、缺陷态,会成为载流子复合中心和输运路径;界面态密度越低,载流子被捕获和输运的概率越小,漏电流越容易被抑制

- 掺杂不均导致浓度梯度:掺杂过程中若出现局部区域杂质浓度偏高(如扩散不均、离子注入偏移),会与周边低浓度区域形成明显的杂质浓度差
- 浓度梯度催生局部电场:高掺杂区多子浓度远高于低掺杂区,载流子的扩散趋势会打破局部电中性,进而形成从高浓度区指向低浓度区的额外电场
- 电场引导电流集中:局部电场会对载流子产生定向驱动力,同时高掺杂区电阻更低,载流子更易在此处聚集并定向流动,最终导致电流集中在高掺杂局部区域

综上所述,ESD二极管的IR漏电流是产品的特性和硅材料的工艺综合因素导致!
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