Уравнение Шокли для идеального диода (названо в честь изобретателя транзистора Уильяма Шокли) представляет собой вольт-амперную характеристику идеального диода для прямого и обратного тока. Уравнение Шокли для идеального диода:
где
I — ток проходящий через диод,
I S — ток насыщения диода,
V D — напряжение на диоде,
V T — термическое напряжение диода,
n — коэффициент идеальности, известный также как коэффициент эмиссии.
Коэффициент идеальности n обычно лежит в пределах от 1 до 2 (хотя в некоторых случаях может быть выше), в зависимости от процесса изготовления и полупроводникового материала. Во многих случаях предполагается, что n примерно равно 1 (таким образом, коэффициент n в формуле опускается). Фактор идеальности не является частью уравнения диода Шокли и был добавлен для учёта несовершенства реальных переходов. Поэтому в предположении n = 1 уравнение сводится к уравнению Шокли для идеального диода.
Термическое напряжение V T приблизительно составляет 25,85 мВ при 300 K (температура, близкая к «комнатной температуре», обычно используемой в программах моделирования). Для конкретной температуры его можно найти по формуле:
где k — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура p-n -перехода, и q — элементарный заряд электрона.
Ток насыщения, I S, не является постоянным для каждого диода, но зависит от температуры значительно больше V T. Напряжение V D обычно уменьшается при увеличении T.
Уравнение Шокли для идеального диода (или закон диода) получено с допущением, что единственными процессами, вызывающими ток в диоде, является дрейф (под действием электрического тока), диффузия и термическая рекомбинация. Оно также полагает, что ток в p-n -области, вызванный термической рекомбинацией, незначителен.
