暗电流主要是由探测器中热产生的电子-空穴对引起的，是决定探测器性能的重要参数之一。暗电流与偏压、工作温度有关，减小偏压和降低工作温度可使暗电流变小。暗电流的产生有5个主要机制：

①扩散机制。扩散电流是指PN结空间电荷区两端载流子（包括电子和空穴）在电场（包括内建电场和外加偏置电场）作用下发生扩散和漂移而形成的电流。扩散电流是热平衡条件下由空间电荷区两端少子扩散长度内的载流子运动所形成的电流。

②产生-复合机制。产生-复合电流是半导体材料中的电子-空穴对在PN结耗尽区的激发和复合过程中产生的电流。对于窄禁带半导体材料，其产生-复合电流主要包括非本征Shockley-Read-Hall（SRH）复合过程、材料固有的俄歇复合过程以及辐射复合过程。PN结耗尽区受热激发产生的电子-空穴对在内建电场的作用下被分开，会形成反向电流。而P区和N区的少子穿越耗尽层时也会复合产生正向电流，二者之和就是产生-复合电流。材料的本征浓度、耗尽区宽度以及有效载流子寿命是影响产生-复合电流的主要因素。SRH复合过程与器件中的陷阱浓度以及复合中心能级相关。器件制作工艺中易引入缺陷，通常是源于材料的杂质和晶格缺陷。这些缺陷在半导体禁带中会导致复合中心能级可能出现在近价带到近导带的任何位置，形成SRH复合中心。电子和空穴可以借助这些复合中心能级进行分级跃迁复合，这将大大增加非平衡载流子复合概率，显著降低了少子寿命。因此，实际器件制备过程中应当尽量改善工艺以降低引入复合中心的缺陷浓度。

③隧穿机制。隧穿电流可分为两种，一种是带到带的直接隧穿电流（BBT），其中载流子直接穿越耗尽区势垒带来的电流；另一种是间接隧穿电流（TAT），又称陷阱辅助隧穿电流，其中载流子通过带隙中间引入的辅助复合能级穿越耗尽区势垒。载流子通过陷阱辅助能级，可以逐步穿越到导带而形成TAT，其主要机理是P区价带中的电子被热激发或发生隧穿效应后被陷阱能级俘获，随后可以再通过热激发或隧穿效应进入N区导带形成隧穿电流。这两种隧穿机制对温度的依赖性很小，对电压的依赖性相似。

④碰撞离化机制。在足够高的反偏工作电压下，光生载流子在电场作用下会获得较高的动能，并与晶格发生碰撞而产生新的电子-空穴对，从而产生碰撞离化电流。碰撞离化电流是雪崩器件光增益的主要途径。但是背景噪声以及器件内部的自由载流子也会在高偏压下得到放大，导致较大的碰撞离化暗电流。

⑤表面机制。除上述器件的体暗电流主要成分外，实际半导体器件的表面形状和缺陷态也会影响器件的少数载流子寿命。载流子会在表面发生复合过程，由于这一复合过程主要通过表面杂质与表面缺陷引入的缺陷能级来实现，因此属于间接复合。通常采用表面复合速率来衡量表面复合的快慢。

每种暗电流机制独特地依赖于探测器的相关参数，如工作温度、偏压、器件尺寸、费米能级位置和缺陷浓度。通过测量暗电流对这些参数的依赖性，可以确定暗电流的成分组成，其中温度是用来识别暗电流机制的常用参数。