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逆バイアスVRを印加した場合、拡散電圧はVRだけ高くなり、拡散障壁 (VD+VR) を超える部分では、無バイアス・順バイアスの時とは逆にn型半導体の多数キャリアである電子の濃度よりもp型半導体の少数キャリアである電子の濃度の方が高くなります。これによってp型半導体の少数キャリアである電子がn型半導体に拡散されます。拡散される少数キャリアは順方向バイアスの時に比べ非常に少ないですが、p型半導体では拡散により減少した少数キャリアである電子が、n型半導体では正孔がバイアスから注入され電流が流れます。このため順方向バイアスの時とは逆方向の電流(逆電流)が流れます。この電流は少数キャリア濃度により制限されるので、非常に小さくなります。