電子元件知識:半導體二極管的導電特性、分類(lèi)及工作原理

二極管（Diode）電子元件當中，一種具有兩個(gè)電極的裝置，只允許電流由單一方向流過(guò)，許多的使用是應用其整流的功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)（稱(chēng)為順向偏壓），反向時(shí)阻斷 （稱(chēng)為逆向偏壓）。幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管，它在許多的電路中起著(zhù)重要的作用，它是誕生最早的半導體器件之一，其應用也非常廣泛。下面Ameya360電子元器件采購網(wǎng)主要介紹半導體二極管的導電特性、分類(lèi)及工作原理，一起看看吧！

　　二極管的導電特性

　　二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。下面通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗說(shuō)明二極管的正向特性和反向特性。

　　1.正向特性

　　在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會(huì )導通，這種連接方式，稱(chēng)為正向偏置。必須說(shuō)明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導通，流過(guò)二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數值（這一數值稱(chēng)為“門(mén)檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），稱(chēng)為二極管的“正向壓降”。

　　2.反向特性

　　在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒(méi)有電流流過(guò)，此時(shí)二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱(chēng)為反向偏置。二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì )有微弱的反向電流流過(guò)二極管，稱(chēng)為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數值，反向電流會(huì )急劇增大，二極管將失去單方向導電特性，這種狀態(tài)稱(chēng)為二極管的擊穿。

　　二極管的工作原理

　　晶體二極管為一個(gè)由p型半導體和n型半導體形成的p-n結，在其界面處兩側形成空間電荷層，并建有自建電場(chǎng)。當不存在外加電壓時(shí)，由于p-n 結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。

　　當外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。

　　當外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強，形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流I0。

　　當外加的反向電壓高到一定程度時(shí)，p-n結空間電荷層中的電場(chǎng)強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過(guò)程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數值很大的反向擊穿電流，稱(chēng)為二極管的擊穿現象。

　　二極管的類(lèi)型

　　二極管種類(lèi)有很多，按照所用的半導體材料，可分為鍺二極管（Ge管）和硅二極管（Si管）。根據其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩壓二極管、開(kāi)關(guān)二極管等。按照管芯結構，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的金屬絲壓在光潔的半導體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地燒結在一起，形成一個(gè)“PN結”。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過(guò)較小的電流（不超過(guò)幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機的檢波等。

　　面接觸型二極管的“PN結”面積較大，允許通過(guò)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(guò)較大的電流，而且性能穩定可靠，多用于開(kāi)關(guān)、脈沖及高頻電路中。

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