半导体二极管的非线性电流-电压特性,可以根据选择不同的半导体材料和掺杂不同的杂质从而形成杂质半导体来改变。特性改变后的二极管在使用上除了用做开关的方式之外,还有很多其他的功能,如:用来调节电压(齐纳二极管),限制高电压从而保护电路(雪崩二极管),无线电调谐(变容二极管),产生射频振荡(隧道二极管、耿氏二极管、IMPATT二极管)以及产生光(发光二极管)。半导体二极管中,有利用P型和N型两种半导体接合面的PN结效应,也有利用金属与半导体接合产生的肖特基效应达到整流作用的类型。若是PN结型的二极管,在P型侧就是阳极,N型侧则是阴极。二极管的开和截止状态可以用电压-电流特性曲线表示。硅管二极管市价

二极管的反向特性:当外加反向电压时,所加的反向电压加强了内电场对多数载流子的阻挡,所以二极管中几乎没有电流通过。但是这时的外电场能促使少数载流子漂移,所以少数载流子形成很小的反向电流。由于少数载流子数量有限,只要加不大的反向电压就可以使全部少数载流子越过PN结而形成反向饱和电流,继续升高反向电压时反向电流几乎不再增大。当反向电压增大到某一值(曲线中的D点)以后,反向电流会突然增大,这种现象叫反向击穿,这时二极管失去单向导电性。所以一般二极管在电路中工作时,其反向电压任何时候都必须小于其反向击穿时的电压。即:当V<0时,二极管处于反向特性区域。南通键型二极管. 在电源管理中,稳压二极管可提供稳定的电压输出。

二极管的正向特性,当外加正向电压时,随着电压U的逐渐增加,电流I也增加。但在开始的一段,由于外加电压很低。外电场不能克服PN结的内电场,半导体中的多数载流子不能顺利通过阻挡层,所以这时的正向电流极小(该段所对应的电压称为死区电压,硅管的死区电压约为0~0.5伏,锗管的死区电压约为0~0.2伏)。当外加电压超过死区电压以后,外电场强于PN结的内电场,多数载流子大量通过阻挡层,使正向电流随电压很快增长。即:当V>0,二极管处于正向特性区域。正向区又分为两段:当0<V<Vth时,正向电流为零,Vth称为死区电压或开启电压。当V>Vth时,开始出现正向电流,并按指数规律增长。
由于点接触型二极管金属丝很细,形成的PN结面积很小,所以极间电容很小,同时,也不能承受高的反向电压和大的电流。这种类型的管子适于做高频检波和脉冲数字电路里的开关元件,也可用来作小电流整流。如2APl是点接触型锗二极管,较大整流电流为16mA,较高工作频率为150MHz。面接触型二极管,面接触二极管是利用扩散、多用合金及外延等掺杂方法,实现P型半导体和N型半导体直接接触而形成PN结的。面接触二极管PN结的接触面积大,可以通过较大的电流,适用于大电流整流电路或在脉冲数字电路中作开关管。因其结电容相对较大,故只能在较低的频率下工作,在集成电路中可作电容用。如2CPl为面接触型硅二极管,较大整流电流为40OmA,较高工作频率只有3kHz。二极管的结构简单,由两个电极组成,易于使用和维护。

正向偏置(Forward Bias),二极管的阳极侧施加正电压,阴极侧施加负电压,这样就称为正向偏置,所加电压为正向偏置。如此N型半导体被注入电子,P型半导体被注入空穴。这样一来,让多数载流子过剩,耗尽层缩小、消灭,正负载流子在PN接合部附近结合并消灭。整体来看,电子从阴极流向阳极(电流则是由阳极流向阴极)。在这个区域,电流随着偏置的增加也急遽地增加。伴随着电子与空穴的再结合,两者所带有的能量转变为热(和光)的形式被放出。能让正向电流通过的必要电压被称为开启电压,特定正向电流下二极管两端的电压称为正向压降。反向偏置时,PN结的耗尽区增大,导致电流截止。南通键型二极管
二极管具有快速响应速度和较小的尺优势,适用于高频电路。硅管二极管市价
1873年,弗雷德里克·格思里( Frederick Guthrie )发现了热离子二极管的基本操作原理 [6] 。他发现了当白热化的接地金属接近带正电的验电器时,验电器的电会被引走;然而带负电的验电器则不会发生类似情况。这表明了电流只能向一个方向流动。1880年2月13日,托马斯·爱迪生也发现了这一规律。当时,爱迪生正在研究为什么他的碳丝灯泡的灯丝几乎总是在正极端烧断。他有一个密封了金属板的特殊玻璃外壳灯泡。利用这个装置,他证实,发光的灯丝会有一种无形的电流穿过真空与金属板连接,但只有当板被连接到正电源时才会发生。爱迪生随即发明了一种电路,他的特殊灯泡有效地取代了直流电压表中的电阻。硅管二极管市价