Cuando el diodo tiene polarización inversa, entonces el ancho de la región de agotamiento aumenta, los portadores mayoritarios se alejan de la unión y no hay flujo de corriente debido a los portadores mayoritarios, pero también hay pares de agujeros de electrones producidos térmicamente. Si estos electrones y agujeros se generan en las proximidades de la unión, entonces hay un flujo de corriente. El voltaje negativo aplicado al diodo tenderá a atraer los agujeros así generados y a repeler los electrones. Al mismo tiempo, el voltaje positivo atraerá los electrones hacia la batería y repelerá los agujeros. Esto hará que la corriente fluya en el circuito. Esta corriente suele ser muy pequeña (intervalos de micro amplificador a nano amplificador). Dado que esta corriente se debe a portadores minoritarios y este número de portadores minoritarios se fija a una temperatura dada, por lo tanto, la corriente es casi constante conocida como corriente de saturación inversa ICO.
En el diodo real, la corriente no es casi constante pero aumenta ligeramente con el voltaje. Esto se debe a la corriente de fuga superficial. La superficie del diodo sigue la ley óhmica (V = IR). La resistencia en condiciones de polarización inversa es muy alta de 100k a mega ohmios. Cuando se aumenta el voltaje inverso, entonces a cierto voltaje, se produce una ruptura en el diodo y conduce mucho. Esto se debe a un colapso de avalancha o zener.
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