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Als Leckstrom bezeichnet man in der Elektrotechnik und Elektronik einen elektrischen Strom, der in Bauelementen über einen Pfad fließt, der nicht zur Leitung von Strom vorgesehen ist.cite-ref-quelle-1-1-0[1] Der Leckstrom ist ein wichtiger Indikator für den qualitativen Aufbau der Schichten von Halbleiterbauteilen.cite-ref-quelle-2-2-0[2] Die Höhe des Leckstroms bei Halbleiterbauteilen ist temperaturabhängig.cite-ref-quelle-1-1-1[1]

Auch der Ableitstrom wird (zumal im Englischen beides leakage current genannt wirdcite-ref-quelle-8-3-0[3]cite-ref-4[4]) zuweilen als Leckstrom bezeichnetcite-ref-5[5], obwohl der Leckstrom nur eine Komponente des Ableitstroms ist.cite-ref-6[6]

• Grundlagen

• Auftreten

• Einzelnachweise

Im Idealfall sind Keramiken, wie sie in elektronischen Bauteilen verwendet werden, elektrische Isolatoren, sodass beim Anlegen eines elektrischen Feldes kein Strom fließen kann.cite-ref-quelle-2-2-1[2] Dies gilt insbesondere dann, wenn sich das Halbleiterbauteil im sperrenden Zustand befindet.cite-ref-quelle-3-7-0[7] In Sperrrichtung können dann theoretisch beliebig hohe Spannungen angelegt werden, ohne dass es zu einem Stromfluss kommt.cite-ref-quelle-4-8-0[8] Allerdings wird dieser Idealfall in der Realität nicht erreicht.cite-ref-quelle-2-2-2[2] Insbesondere bei Leistungshalbleitern fließt auch in Sperrrichtung ein kleiner Strom, der als Leckstrom bezeichnet wird.cite-ref-quelle-4-8-1[8] Der Leckstrom unterliegt einer Vielzahl von unterschiedlichen Einflüssen.cite-ref-quelle-7-9-0[9] Die Höhe des Leckstroms ist neben der Dielektrizitätskonstanten ein wichtiges Kriterium für die Nutzung von elektronischen Bauteilen mit elektrokeramischen Dünnschichten.cite-ref-quelle-6-10-0[10]

Leckströme können auftreten, wenn

• es in Solarmodulen zu Potentialschwankungen des Wechselrichters kommt;cite-ref-quelle-4-8-2[8]

• im Inneren von Halbleitern spontan freie Ladungsträger entstehen, die durch eine angelegte elektrische Spannung im Halbleiterkristall wandern;cite-ref-quelle-5-11-0[11] dies kann z. B. durch erhöhte Temperaturcite-ref-quelle-1-1-2[1] oder Strahlung verursachtcite-ref-quelle-5-11-1[11] bzw. verstärkt werden;cite-ref-quelle-1-1-3[1]

• sich Leckstrompfade z. B. über den Mesa-Rand von Si-FET bilden;cite-ref-quelle-6-10-1[10]

• gewöhnliche Leistungshalbleiter sich im Sperrzustand befinden,cite-ref-quelle-4-8-3[8] speziell auch Schottky- und Feldeffekt-Halbleiter.cite-ref-quelle-7-9-1[9]

cite-note-quelle-1-11. ↑ Daniel Hähnel: Herstellung, Charakterisierung und Simulation von Germanium.p-Kanal-Tunneltransistoren. Dissertation an der Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik der Universität Stuttgart, Stuttgart 2020, S. 48, 49.

cite-note-quelle-2-22. ↑ Sebastian Wiegand: Herstellung und Charakterisierung Sol-Gel basierter Kalium-Natrium-Niobat-Schichten. Dissertation am Fachbereich Material- und Geowissenschaften der technischen Universität Darmstadt, Darmstadt 2014, S. 40, 41.

cite-note-quelle-8-33. ↑ Ableitstrom Fibel (EPA.de, PDF, mehr als 18 MB)

cite-note-44. ↑ Knowledge Center/​Stromversorgung/​Glossar/​Leakage Current (Neumüller Elektronik GmbH)

cite-note-55. ↑ Als Beispiel: Wissenswertes zur Ableitstrom- bzw. Leckstrommessung

cite-note-66. ↑ Knowledge Center/​Stromversorgung/​Glossar/​Leckstrom (Neumüller Elektronik GmbH)

cite-note-quelle-3-77. ↑ Felix Karsten: Entwicklung eines intelligenten Energiemanagementsystems für medizinische Notfallgeräte. Bachelorthesis an der Fakultät für Technik und Informatik der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Hamburg 2017, S. 18, 88.

cite-note-quelle-4-88. ↑ W.-Toke Franke: Vergleich von Siliziumkarbid-Leistungshalbleitern und ihre Anwendung in einem wirkungsgradoptimierten PV-Wechselrichter. Dissertation an der Technischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel 2013, S. 6, 11, 17, 79, 99, 100, 101.

cite-note-quelle-7-99. ↑ Jan Böcker: Analyse und Optimierung von AlGaN/GaN-HEMTs in der leistungselektronischen Anwendung. Elektronische Energietechnik an der TU Berlin, Band 11, Universitätsverlag der TU Berlin, S. 15, 16.

cite-note-quelle-6-1010. ↑ Sam Isao Schmitz: Abhängigkeit des Leckstroms und der Dielektrizitätskonstanten in SrTiO3- und (Ba,Sr)TiO3-Dünnschichtkondensatoren von der Kontaktmetallisierung. Bericht des Forschungszentrums Jülich, genehmigte Dissertation an der RWTH Aachen, Jülich 2002, ISSN 0944-2952 S. V, 3, 36, 37, 58, 61, 63, 79, 94.

cite-note-quelle-5-1111. ↑ Andreas Pahlke: Einfluss der Oxidqualität auf die Stabilität von Halbleiterdetektoren bei Röntgenbestrahlung. Dissertation an Fakultät für Physik der Technischen Universität München, München 2004, S. 13–15.