リーク電流
リーク電流(リークでんりゅう、英: current leakage)とは、電子回路上で、絶縁されていて本来流れないはずの場所・経路で漏れ出す電流のことである。
当該電気回路内に限る意図しない電流の漏れ出しがリーク電流であり、当該電気回路外へ漏れ出す漏電とは区別される。集積回路などの微細化された半導体の回路内での漏れ出しを指すことが多い。
リーク電流の最も大きな原因は量子力学で言うトンネル効果である。電気伝導体と絶縁体は巨視的サイズでは電流の流れに関して明らかに異なる挙動を示すが、原子の大きさの微視的サイズで見れば、本来電流が流れない絶縁体も量子論的効果によって電気が多少は流れるようになる。これは、電気伝導性物質内の自由電子の存在確率が微小範囲内で広がりを持つため、わずかながら周囲の絶縁体内へも染み出してしまうことで起こる。この存在確率は伝導性物質から離れるにしたがって減少するので、ある程度以上の厚みのある絶縁体ならば量子論的効果によってその外まで電気が流れる現象は起こらないが、原子数個や数十個といったごく薄い絶縁体であれば自由電子の広がりが絶縁を越えて、外部の別の電気伝導性物質まで到達し、絶縁体越しの両者間に電流が流れることがある。この現象が微細な半導体素子内で起こると、電子回路内での無用な電流の漏れとなって現われる。これがリーク電流である。
電子が漏れ出す確率、言い替えればリーク電流の大きさは、伝導体間の距離が減少してゆくにつれて、つまり集積回路の微細化が進み、伝導体と伝導体が近づくに従って指数関数的に増大する。また、このような量子論的なリーク電流とは別に、絶縁膜が不良等で極度に薄いために膜の材質そのものが本来持つ抵抗値に従ってリーク電流が生じる場合もある。