二极管的原理及应用

晶体二极管为一个由

p 型半导体和 n 型半导体形成的 p-n 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

p-n 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，

p-n 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。

p-n 结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

1、整流二极管

利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲

直流电。

2、开关元件

二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关

;在

反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开
关特性，可以组成各种逻辑电路。

3、限幅元件

二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变

(硅管为 0.7V，锗管为 0.3V)。利

用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。

4、继流二极管

在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。

5、检波二极管

在收音机中起检波作用。

6、变容二极管

使用于电视机的高频头中。

7、显示元件

用于

VCD、DVD、计算器等显示器上。