二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode)，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導(dǎo)電流的電子器件。在半導(dǎo)體二極管內(nèi)部有一個(gè)pn結(jié)兩個(gè)引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉(zhuǎn)導(dǎo)性。一般來講，晶體二極管是一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層，構(gòu)成自建電場。當(dāng)外加電壓等于零時(shí)，由于p-n結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴(kuò)散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性。

特性二極管（英語：diode），電子元件當(dāng)中，一種具有兩個(gè)電極的裝置，只允許電流由單一方向流過。許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管（varicapdiode）則用來當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。

　　大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱之為“整流（rectifying）”功能。二極管Zui普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時(shí)阻斷（稱為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上二極管并不會表現(xiàn)出如此完美的開與關(guān)的方向性，而是較為復(fù)雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術(shù)決定的。二極管使用上除了用做開關(guān)的方式之外還有很多其他的功能。

　　早期的二極管包含“貓須晶體（"cat'swhisker" crystals）”以及真空管(英國稱為“熱游離閥（thermionicvalves）”)?，F(xiàn)今Zui普遍的二極管大多是使用半導(dǎo)體材料如硅或鍺。

正向性

　　外加正向電壓時(shí)，在正向特性的起始部分，正向電壓很小，不足以克服pn結(jié)內(nèi)電場的阻擋作用，正向電流幾乎為零，這一段稱為死區(qū)。這個(gè)不能使二極管導(dǎo)通的正向電壓稱為死區(qū)電壓。當(dāng)正向電壓大于死區(qū)電壓以后，pn結(jié)內(nèi)電場被克服，二極管導(dǎo)通，電流隨電壓增大而迅速上升。在正常使用的電流范圍內(nèi)，導(dǎo)通時(shí)二極管的端電壓幾乎維持不變，這個(gè)電壓稱為二極管的正向電壓。

反向性

　　外加反向電壓不超過一定范圍時(shí)，通過二極管的電流是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動所形成反向電流，由于反向電流很小，二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。這個(gè)反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流，二極管的反向飽和電流受溫度影響很大。

擊穿

　　外加反向電壓超過某一數(shù)值時(shí)，反向電流會突然增大，這種現(xiàn)象稱為電擊穿。引起電擊穿的臨界電壓稱為二極管反向擊穿電壓。電擊穿時(shí)二極管失去單向?qū)щ娦浴Ｈ绻O管沒有因電擊穿而引起過熱，則單向?qū)щ娦圆灰欢〞黄茐?，在撤除外加電壓后，其性能仍可恢?fù)，否則二極管就損壞了。因而使用時(shí)應(yīng)避免二極管外加的反向電壓過高。

　　二極管是一種具有單向?qū)щ姷亩似骷?，有電子二極管和晶體二極管之分，電子二極管現(xiàn)已很少見到，比較常見和常用的多是晶體二極管。二極管的單向?qū)щ娞匦?，幾乎在所有的電子電路中，都要用到半?dǎo)體二極管，它在許多的電路中起著重要的作用，它是誕生Zui早的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用也非常廣泛。

　　二極管的管壓降：硅二極管（不發(fā)光類型）正向管壓降0.7v，鍺管正向管壓降為0.3v，發(fā)光二極管正向管壓降會隨不同發(fā)光顏色而不同。主要有三種顏色，具體壓降參考值如下：紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0--2.2v，黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0v，綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2v，正常發(fā)光時(shí)的額定電流約為20ma。

　　二極管的電壓與電流不是線性關(guān)系，所以在將不同的二極管并聯(lián)的時(shí)候要接相適應(yīng)的電阻。

二極管的特性曲線

　　與pn結(jié)一樣，二極管具有單向?qū)щ娦?。硅二極管典型伏安特性曲線（圖）。在二極管加有正向電壓，當(dāng)電壓值較小時(shí)，電流極??；當(dāng)電壓超過0.6v時(shí)，電流開始按指數(shù)規(guī)律增大，通常稱此為二極管的開啟電壓；當(dāng)電壓達(dá)到約0.7v時(shí)，二極管處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，通常稱此電壓為二極管的導(dǎo)通電壓，用符號ud表示。

　　對于鍺二極管，開啟電壓為0.2v，導(dǎo)通電壓ud約為0.3v。

在二極管加有反向電壓，當(dāng)電壓值較小時(shí)，電流極小，其電流值為反向飽和電流is。當(dāng)反向電壓超過某個(gè)值時(shí)，電流開始急劇增大，稱之為反向擊穿，稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓，用符號ubr表示。不同型號的二極管的擊穿電壓ubr值差別很大，從幾十伏到幾千伏。

二極管的反向擊穿

齊納擊穿

　　反向擊穿按機(jī)理分為齊納擊穿和雪崩擊穿兩種情況。在高摻雜濃度的情況下，因勢壘區(qū)寬度很小，反向電壓較大時(shí)，破壞了勢壘區(qū)內(nèi)共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，使價(jià)電子脫離共價(jià)鍵束縛，產(chǎn)生電子-空穴對，致使電流急劇增大，這種擊穿稱為齊納擊穿。如果摻雜濃度較低，勢壘區(qū)寬度較寬，不容易產(chǎn)生齊納擊穿。

雪崩擊穿　　

另一種擊穿為雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓增加到較大數(shù)值時(shí)，外加電場使電子漂移速度加快，從而與共價(jià)鍵中的價(jià)電子相碰撞，把價(jià)電子撞出共價(jià)鍵，產(chǎn)生新的電子-空穴對。新產(chǎn)生的電子-空穴被電場加速后又撞出其它價(jià)電子，載流子雪崩式地增加，致使電流急劇增加，這種擊穿稱為雪崩擊穿。無論哪種擊穿，若對其電流不加限制，都可能造成pn結(jié)性損壞。

　　1、整流

　　利用二極管單向?qū)щ娦裕梢园逊较蚪惶孀兓慕涣麟娮儞Q成單一方向的脈沖直流電。

　　2、開關(guān)

　　二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一只接通的開關(guān)；在反向電壓作用下，電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)，如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。

　　3、限幅

　　二極管正向?qū)ê?，它的正向壓降基本保持不變（硅管?.7v，鍺管為0.3v）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)。

　　4、續(xù)流

　　在開關(guān)電源的電感中和繼電器等感性負(fù)載中起續(xù)流作用。

　　5、檢波

　　在收音機(jī)中起檢波作用。

　　6、變?nèi)?/p>

　　使用于電視機(jī)的高頻頭中。

　　7、顯示

　　用于vcd、dvd、計(jì)算器等顯示器上。

　　8、穩(wěn)壓

　　穩(wěn)壓二極管實(shí)質(zhì)上是一個(gè)面結(jié)型硅二極管，穩(wěn)壓二極管工作在反向擊穿狀態(tài)。在二極管的制造工藝上，使它有低壓擊穿特性。穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓恒定，在穩(wěn)壓電路中串入限流電阻，使穩(wěn)壓管擊穿后電流不超過允許值，因此擊穿狀態(tài)可以長期持續(xù)并不會損壞。

　　9、觸發(fā)

　　觸發(fā)二極管又稱雙向觸發(fā)二極管（diac）屬三層結(jié)構(gòu)，具有對稱性的二端半導(dǎo)體器件。常用來觸發(fā)雙向可控硅，在電路中作過壓保護(hù)等用途。

編輯本段工作原理

　　晶體二極管為一個(gè)由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流i0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。p-n結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。

類型

　　二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管（ge管）和硅二極管（si管）。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、硅功率開關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點(diǎn)接觸型二極管是用一根很細(xì)的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起，形成一個(gè)“pn結(jié)”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過較小的電流（不超過幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。面接觸型二極管的“pn結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。

編輯本段根據(jù)構(gòu)造分類

　　半導(dǎo)體二極管主要是依靠pn結(jié)而工作的。與pn結(jié)不可分割的點(diǎn)接觸型和肖特基型，也被列入一般的二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種型號在內(nèi)，根據(jù)pn結(jié)構(gòu)造面的特點(diǎn)，把晶體二極管分類如下：

點(diǎn)接觸型二極管

　　點(diǎn)接觸型二極管是在鍺或硅材料的單晶片上壓觸一根金屬針后，再通過電流法而形成的。因此，其pn結(jié)的靜電容量小，適用于高頻電路。但是，與面結(jié)型相比較，點(diǎn)接觸型二極管正向特性和反向特性都差，因此，不能使用于大電流和整流。因?yàn)闃?gòu)造簡單，所以價(jià)格便宜。

面接觸型二極管

　　面接觸型或稱面積型二極管的pn結(jié)是用合金法或擴(kuò)散法做成的，由于這種二極管的pn結(jié)面積大，可承受較大電流，但極間電容也大。這類器件適用于整流，而不宜用于高頻率電路中。[1]

鍵型二極管

鍵型二極管是在鍺或硅的單晶片上熔接或銀的細(xì)絲而形成的。其特性介于點(diǎn)接觸型二極管和合金型二極管之間。與點(diǎn)接觸型相比較，雖然鍵型二極管的pn結(jié)電容量稍有增加，但正向特性特別優(yōu)良。多作開關(guān)用，有時(shí)也被應(yīng)用于檢波和電源整流（不大于50ma）。在鍵型二極管中，熔接金絲的二極管有時(shí)被稱金鍵型，熔接銀絲的二極管有時(shí)被稱為銀鍵型。

合金型二極管

　　在n型鍺或硅的單晶片上，通過合金銦、鋁等金屬的方法制作pn結(jié)而形成的。正向電壓降小，適于大電流整流。因其pn結(jié)反向時(shí)靜電容量大，所以不適于高頻檢波和高頻整流。

擴(kuò)散型二極管

　　在高溫的p型雜質(zhì)氣體中，加熱n型鍺或硅的單晶片，使單晶片表面的一部變成p型，以此法pn結(jié)。因pn結(jié)正向電壓降小，適用于大電流整流。Zui近，使用大電流整流器的主流已由硅合金型轉(zhuǎn)移到硅擴(kuò)散型。

臺面型二極管

　　pn結(jié)的制作方法雖然與擴(kuò)散型相同，但是，只保留pn結(jié)及其必要的部分，把不必要的部分用藥品腐蝕掉。其剩余的部分便呈現(xiàn)出臺面形，因而得名。初期生產(chǎn)的臺面型，是對半導(dǎo)體材料使用擴(kuò)散法而制成的。因此，又把這種臺面型稱為擴(kuò)散臺面型。對于這一類型來說，似乎大電流整流用的產(chǎn)品型號很少，而小電流開關(guān)用的產(chǎn)品型號卻很多。

平面型二極管

　　在半導(dǎo)體單晶片（主要地是n型硅單晶片）上，擴(kuò)散p型雜質(zhì)，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在n型硅單晶片上僅選擇性地?cái)U(kuò)散一部分而形成的pn結(jié)。因此，不需要為調(diào)整pn結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導(dǎo)體表面被制作得平整，故而得名。并且，pn結(jié)合的表面，因被氧化膜覆蓋，所以公認(rèn)為是穩(wěn)定性好和壽命長的類型。Zui初，對于被使用的半導(dǎo)體材料是采用外延法形成的，故又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極管而言，似乎使用于大電流整流用的型號很少，而作小電流開關(guān)用的型號則很多。

合金擴(kuò)散型二極管

　　它是合金型的一種。合金材料是容易被擴(kuò)散的材料。把難以制作的材料通過巧妙地?fù)脚潆s質(zhì)，就能與合金一起過擴(kuò)散，以便在已經(jīng)形成的pn結(jié)中獲得雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)臐舛确植?。此法適用于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。

外延型二極管

　　用外延面長的過程制造pn結(jié)而形成的二極管。制造時(shí)需要非常高超的技術(shù)。因能隨意地控制雜質(zhì)的不同濃度的分布，故適宜于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。

肖特基二極管

　　基本原理是：在金屬（例如鉛）和半導(dǎo)體（n型硅片）的接觸面上，用已形成的肖特基來阻擋反向電壓。肖特基與pn結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40v左右。其特長是：開關(guān)速度非常快：反向恢復(fù)時(shí)間trr特別地短。因此，能制作開關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。

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