• 二極管基礎概念

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電流的電子器件。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉導性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴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。幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導體二極管。

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。二極管最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。然而實際上二極管并不會表現出如此完美的開與關的方向性，而是較為復雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術決定的。二極管使用上除了用做開關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's Whisker"Crystals）”以及真空管(英國稱為“熱游離閥（Thermionic Valves）”)。現今最普遍的二極管大多是使用半導體材料（如硅或鍺）制作而成。

• 二極管是什么樣子的

二極管在電路中應用和之前介紹的電阻，電容，電感一樣，非常常見。可以說正是因為半導體材料的發(fā)現和半導體技術的發(fā)展才有我們現今琳瑯滿目的電子產品世界。二極管作為半導體材料最原始的應用，其在電子技術中的地位可想而知。那么它究竟是何方神圣呢？

• 二極管的分類

實際應用中二極管樣式也是多種多樣，按照不一樣的應用場景二極管也被分成各種類別，如整流二極管、檢波二極管、開關二極管、穩(wěn)壓二極管、變容二極管、瞬態(tài)電壓抑制二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、隔離二極管、硅功率開關二極管、旋轉二極管等。

整流二極管： 將交流電源整流成為直流電流的二極管叫作整流二極管。

檢波二極管： 檢波二極管是用于把迭加在高頻載波上的低頻信號檢出來的器件，它具有較高的檢波效率和良好的頻率特性。

開關二極管： 在脈沖數字電路中，用于接通和關斷電路的二極管叫開關二極管，它的特點是反向恢復時間短，能滿足高頻和超高頻應用的需要。

穩(wěn)壓二極管： 穩(wěn)壓二極管是由硅材料制成的面結合型晶體二極管，它是利用PN結反向擊穿時的電壓基本上不隨電流的變化而變化的特點，來達到穩(wěn)壓的目的，因為它能在電路中起穩(wěn)壓作用，故稱為、穩(wěn)壓二極管（簡稱穩(wěn)壓管）。

變容二極管： 變容二極管是利用PN結的電容隨外加偏壓而變化這一特性制成的非線性電容元件，被廣泛地用于參量放大器，電子調諧及倍頻器等微波電路中。

瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS： 一種固態(tài)二極管，專門用于ESD保護。TVS二極管是和被保護電路并聯的，當瞬態(tài)電壓超過電路的正常工作電壓時，二極管發(fā)生雪崩，為瞬態(tài)電流提供通路，使內部電路免遭超額電壓的擊穿。

肖特基二極管： 基本原理是在金屬（例如鉛）和半導體（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。其特長是開關速度非常快，反向恢復時間trr特別地短。因此，能制作開關二極管和低壓大電流整流二極管。

發(fā)光二極管LED： 用磷化鎵、磷砷化鎵材料制成，體積小，正向驅動發(fā)光。工作電壓低，工作電流小，發(fā)光均勻、壽命長、可發(fā)紅、黃、綠單色光。

• 二極管特性及參數

1、二極管伏安特性

導通后分電壓值約為 0.7 V（硅管）或0.3V（鍺管）（LED 約為 1-2 V，電流 5-20 mA）。

反向不導通，但如果達到反向擊穿電壓，那將導通（超過反向最大電壓可能燒壞）。

正向電壓很小時不導通（0.5 V 以上時才導通）。

2、主要參數

最大整流電流 I_FIF： 表示長期運行允許的最大正向平均電流，超出可能因結溫過高燒壞。

最高反向工作電壓 U_RUR：允許施加的最大反向電壓，超出可能擊穿。（U_RUR 通常為擊穿電壓的一半）。

反向電流 I_RIR： 未擊穿時的反向電流，越小導電性越好。

最高工作頻率 f_MfM： 上線截止頻率。因結電容作用，超出可能不能很好體現的單向導電性。

• 總結

二極管的誕生得益于半導體技術，從原理上講它涉及到微觀電子學，所以它的底層原理是比較復雜的，但我們實際運用時主要在于根據我們電路的特點選擇合適的二極管型號，所以底層原理這里沒有說明，之后在實際電子設計中再將進一步了解。