二极管,(英语:Diode),电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方
向流过,许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子
式的可调电容器。大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”
功能。二极管普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断
(称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀
早期的二极管包含“猫须晶体("Cat's Whisker" Crystals)”以及真空管(英国称为“热游
离阀(Thermionic Valves)”)。现今普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。
小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极
管符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极
管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。用数字式万用表
去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管
的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
半导体是一种具有性质的物质,它不像导体一样能够完全导电,又不像绝缘体那样不能导
电,它介于两者之间,所以称为半导体。半导体重要的两种元素是硅(读“gui”)和锗(
读“zhe”)。我们常听说的美国硅谷,就是因为起先那里有好多家半导体厂商。
二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前,人们热衷于装配一种矿石收音机来收
听无线电广播,这种矿石后来就被做成了晶体二极管。
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的pn结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并
建有自建电场。当不存在外加电压时,由于pn结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场
引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互
相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和
自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时,pn结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍
增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。pn
结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分
二极管重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出
。
正向特性
在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连
接方式,称为正向偏置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导
通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门坎电
压”,又称“死区电压”,锗管约为0.1V,硅管约为0.5V)以后,二极管才能真正导通。导通
后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向
压降”。
反向特性
在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流
流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍
然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压到某一数值,
反向电流会急剧,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。
http://www.zrmfkj.com