Στον τομέα των ημιαγωγών, οι δίοδοι δεν είναι ακριβώς ιδανικές για αποκοπή όταν έχουν αντίστροφη αποκοπή. Όταν υποβάλλονται σε αντίθλιψη, υπάρχει κάποια μικρή διαρροή ρεύματος από την κάθοδο προς την άνοδο. Αυτό το ρεύμα είναι συνήθως πολύ μικρό και όσο μεγαλύτερη είναι η αντίθετη τάση, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα διαρροής και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα διαρροής. Ένα μεγάλο ρεύμα διαρροής έχει ως αποτέλεσμα μεγάλες απώλειες, ειδικά σε εφαρμογές υψηλής τάσης.
Αιτία: Από την εσωτερική δομή του υλικού ημιαγωγών, είναι το αντίστροφο ηλεκτρικό πεδίο Ε που δημιουργείται από την εφαρμοζόμενη αντίστροφη τάση στην περιοχή φραγμού δυναμικού της διασταύρωσης PN που είναι μεγαλύτερο από το ηλεκτρικό πεδίο Ε που σχηματίζεται από το διάχυτο φορτίο στο δυναμικό περιοχή φραγμού. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα αντίστροφο ρεύμα διαρροής μέσω της διασταύρωσης PN. Η λεπτότητα της περιοχής φραγμού και το μέγεθος της εφαρμοζόμενης αντίστροφης τάσης μαζί καθορίζουν το μέγεθος του ρεύματος διαρροής.
Σε ένα τσιπ λέιζερ, το οποίο είναι επίσης ένας τύπος διόδου, όταν εφαρμόζεται προς τα εμπρός πόλωση στα τερματικά του, τα ηλεκτρόνια ρέουν από το Ν στην ενεργό περιοχή, αλλά επίσης ορισμένα ηλεκτρόνια θα έχουν αρκετή ενέργεια για να διαρρεύσουν από την ενεργό περιοχή και να ρέουν προς την περιοχή P, και αυτά τα ρεύματα που ρέουν στο P ονομάζονται ρεύματα διαρροής. Τα ρεύματα διαρροής μπορούν να χωριστούν σε δύο μέρη, το ένα όπως περιγράφεται παραπάνω και το άλλο έχει επαρκή θερμική ενέργεια ώστε να υπερβαίνει το φράγμα δυναμικού. Το άλλο μέρος οφείλεται στο ότι μια μικρή ποσότητα ηλεκτρονίων μέσα στην ίδια την ενέργεια P διεισδύει ή παρασύρεται στην περιοχή επαφής P, σχηματίζοντας ρεύμα διαρροής. Τα ρεύματα διαρροής δεν συμβάλλουν στη φωταύγεια και κάνουν μόνο την εσωτερική κβαντική απόδοση της συσκευής λιγότερο αποδοτική. Είναι επίσης πολύ ευαίσθητο στη θερμοκρασία και το ρεύμα διαρροής αυξάνεται γρήγορα καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.
Επίσης για τα λέιζερ μικρού μήκους κύματος είναι πιο επιρρεπή σε διαρροές από τα λέιζερ μεγαλύτερου μήκους κύματος.
Όπως φαίνεται παραπάνω, η διαφορά ενεργειακού χάσματος μεταξύ των αγώγιμων ζωνών των τσιπ φωσφιδίου AlGaIn με μήκος κύματος 690 nm είναι 400 meV, αλλά η διαφορά μεταξύ του φωσφιδίου AlGaIn με μήκος κύματος 650 nm είναι μόνο 320 meV, διευκολύνοντας τη διαφυγή των ηλεκτρονίων. Διάφοροι τρόποι για τη μείωση της διαρροής σε φωσφίδιο AlGaN μικρού μήκους κύματος: 1) Αυξήστε τη συγκέντρωση ντόπινγκ της επένδυσης P. Η αύξηση της διαφοράς του αγώγιμου ενεργειακού διακένου καθιστά δυσκολότερο για τα ηλεκτρόνια να διασχίσουν το δυναμικό. 2) Η αύξηση του αριθμού των κβαντικών πηγαδιών καθιστά δυνατή την υποδοχή περισσότερων φορέων και τη μείωση της διαρροής ρεύματος. Καθώς ο αριθμός των κβαντικών φρεατίων αυξάνεται, πρέπει να εγχυθεί περισσότερο ρεύμα για να δημιουργηθεί λέιζερ, και έτσι το κρίσιμο ρεύμα αυξάνεται.
