要理解二極管的工作原理，必須從二極管的結(jié)構(gòu)說(shuō)起。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(chǎng)。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(chǎng)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(chǎng)和自建電場(chǎng)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(chǎng)和自建電場(chǎng)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(wú)關(guān)的反向飽和電流。二極管在發(fā)光二極管（LED）中的應(yīng)用，使得現(xiàn)代照明技術(shù)更加節(jié)能高效。STPS40170CW

     二極管是一種電子元件，具有單向?qū)щ娦?，可以通過(guò)交流電，但是直流電無(wú)法通過(guò)。它是由半導(dǎo)體材料制成的，具有兩個(gè)端子，一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極。當(dāng)加正向電壓時(shí)，即二極管端子上的電壓為正時(shí)，電流可以自由通過(guò)，而當(dāng)加反向電壓時(shí)，即二極管端子上的電壓為負(fù)時(shí)，電流幾乎為零。二極管的主要應(yīng)用是整流、檢波和開關(guān)電路。二極管在整流電路中起著非常重要的作用。它可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，因?yàn)楫?dāng)加正向電壓時(shí)，即二極管端子上的電壓為正時(shí)，電流可以自由通過(guò)，而當(dāng)加反向電壓時(shí)，即二極管端子上的電壓為負(fù)時(shí)，電流幾乎為零。因此，在整流電路中，二極管可以控制電流的方向和大小，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。PTVS12VS1UR 超小型管光電二極管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，是光通信的關(guān)鍵元件。

    二極管的種類與特點(diǎn)：二極管種類繁多，常見的有普通二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管（LED）等。普通二極管主要用于整流和開關(guān)電路；肖特基二極管具有低正向壓降和快速開關(guān)特性，適用于高頻電路；LED則能將電能轉(zhuǎn)化為光能，廣泛應(yīng)用于照明和顯示領(lǐng)域。二極管在整流電路中的應(yīng)用：整流電路是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電路，二極管在其中起著關(guān)鍵作用。通過(guò)合理配置二極管，可以將交流電的負(fù)半周也轉(zhuǎn)換為正向電流，從而實(shí)現(xiàn)全波整流。整流二極管要求具有較低的正向壓降和較高的反向耐壓能力。

    二極管特性參數(shù)：反向電流反向電流是指二極管在常溫（25℃）和*高反向電壓作用*，*過(guò)二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管，在25℃時(shí)反向電流若為250μA，溫度升高到35℃，反向電流將上升到500μA，依此類推，在75℃時(shí)，它的反向電流已達(dá)8mA，不*失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25℃時(shí)反向電流*為5μA，溫度升高到75℃時(shí)，反向電流也不過(guò)160μA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。[4]動(dòng)態(tài)電阻二極管特性曲線靜態(tài)工作點(diǎn)附近電壓的變化與相應(yīng)電流的變化量之比。[4]電壓溫度系數(shù)電壓溫度系數(shù)指溫度每升高一攝氏度時(shí)的穩(wěn)定電壓的相對(duì)變化量。[4]*高工作頻率*高工作頻率是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結(jié)一樣，其結(jié)電容由勢(shì)壘電容組成。所以**工作頻率的值主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。若是超過(guò)此值。則單向?qū)щ娦詫⑹苡绊?。[4]*大整流電流*大整流電流是指二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)，允許通過(guò)的*大正向平均電流值，其值與PN結(jié)面積及外部散熱條件等有關(guān)。因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)管子時(shí)會(huì)使管芯發(fā)熱。 深入了解二極管的工作原理，有助于更好地應(yīng)用它于實(shí)際電路中。

    二極管PN結(jié)形成原理：P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體（一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體）摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì)，如硼等。因硼原子只有三個(gè)價(jià)電子，它與周圍的硅原子形成共價(jià)鍵，因缺少一個(gè)電子，在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位，當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子獲得能量時(shí)就有可能填補(bǔ)這個(gè)空位，使硼原子成了不能移動(dòng)的負(fù)離子，而原來(lái)的硅原子的共價(jià)鍵則因缺少一個(gè)電子，形成了空穴，但整個(gè)半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主，空穴為多數(shù)載流子，自由電子為少數(shù)載流子。[6]N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)原子，如磷等。摻入后，它與硅原子形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中，電子為多數(shù)載流子，空穴為少數(shù)載流子。[6]因此，在本征半導(dǎo)體的兩個(gè)不同區(qū)域摻入三價(jià)和五價(jià)雜質(zhì)元素，便形成了P型區(qū)和N型區(qū)，根據(jù)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的特性，可知在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差異，電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴(kuò)散，它們的擴(kuò)散使原來(lái)交界處的電中性被破壞。 當(dāng)二極管反向偏置時(shí)，即正極接低電位，負(fù)極接高電位，二極管截止，電流很小。三極管2PA1576R安世SOT-323

在照明領(lǐng)域，二極管以其高效節(jié)能的特性，逐漸取代了傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈。STPS40170CW

    反向電流是指二極管在常溫（25℃）和**反向電壓作用下，*過(guò)二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶?。值得注意的是反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管，在25℃時(shí)反向電流若為250uA，溫度升高到35℃，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75℃時(shí)，它的反向電流已達(dá)8mA，不*失去了單方向?qū)щ娞匦裕€會(huì)使管子過(guò)熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25℃時(shí)反向電流*為5uA，溫度升高到75℃時(shí)，反向電流也不過(guò)160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。二極管特性曲線靜態(tài)工作點(diǎn)Q附近電壓的變化與相應(yīng)電流的變化量之比。Fm是二極管工作的上限頻率。因二極管與PN結(jié)一樣，其結(jié)電容由勢(shì)壘電容組成。所以Fm的值主要取決于PN結(jié)結(jié)電容的大小。若是超過(guò)此值。則單向?qū)щ娦詫⑹苡绊?。αuz指溫度每升高一攝氏度時(shí)的穩(wěn)定電壓的相對(duì)變化量。 STPS40170CW