При обратном смещении (VG < 0) p-n перехода величина произведения концентрации равновесных носителей p1·n1 будет много меньше квадрата собственной концентрации. Значения концентрации неравновесных носителей p, n будут меньше концентрации равновесных носителей p1 и n1: p < p1, n < n1. Скорость изменения концентрации неравновесных носителей dn/dt будет положительной, следовательно, генерация будет преобладать над рекомбинацией. Генерационный ток Jген зависит от обратного напряжения VG, приложенного к диоду, а также от температуры T. Зависимость генерационного тока Jген от напряжения VG будет определяться зависимостью ширины области пространственного заряда W от напряжения VG. Поскольку ширина области пространственного заряда W, определяется как , то генерационный ток Jген будет пропорционален корню из напряжения
Сделаем оценку отношения теплового J0 и генерационного Jген токов для диодов, изготовленных из различных полупроводников.
Для германия Ge характерны следующие параметры: W = 1 мкм; Ln = 150 мкм, ni = 1013 см-3; Nd = 1015 см-3; подставляя эти величины в соотношение 3.14, получаем, что генерационный ток и тепловой ток одинаковы Iген ~ Is. Для кремния Si характерны следующие параметры: W = 1 мкм; Ln = 500 мкм, ni = 1010 -3; Nd = 1015 см-3; подставляя эти величины в соотношение 3.14, получаем, что генерационный ток много больше, чем тепловой ток Iген/Is ~ 2Ч102. Таким образом, для кремниевых диодов на основе p-n перехода в обратном направлении преобладает генерационный ток, а для германиевых диодов - тепловой ток. Соотношения генерационого и теплового токов зависят от собственной концентрации ni. Если собственная концентрация ni мала (широкозонный полупроводник), - преобладает генерационный ток, если значение ni велико (узкозонный полупроводник), - преобладает тепловой ток.
Схема, иллюстрирующая вклад генерационного тока Jген в обратный ток p-n перехода.