晶體二極管也叫半導體二極管，簡稱二極管，因其有兩個電極而得名。二極管內部有一個 PN 結，具有單向導電性能，用途十分廣泛，是極其重要的電子元器件之一。二極管的種類很多。這次重點介紹常用二極管的結構、主要技術參數及其選擇和使用注意事項。
PN結及其單向導電性
大家知道，自然界的物體按導電能力不同分為導體、絕緣體和半導體。其中，半導體的導電能力介於導體和絕緣體之間。在常溫、常壓下，不含任何雜質的純淨半導體基本不導電。如果在純淨半導體(例如純淨硅、純淨鍺)內有目的地摻入少量其他元素——砷或銦，使之成為雜質半導體後，其導電能力將會大大提高。理論和實踐均證明，加入元素砷後的雜質半導體會產生許多能自由運動的帶負電的自由電子，這種雜質半導體稱為電子型雜質半導體或N型半導體;與此相反，加入元素銦後的雜質半導體會產生許多能運動的帶正電的“空穴”——在一定意義上可理解為電子移走後留下的“空位”，這種雜質半導體稱為“空穴”型半導體或 P 型半導體。
圖5-1 PN 結的形成
若將P型半導體和N型半導體相“結合”，如圖 5-1 所示，在它們的“緊密結合部分”便形成一個非常非常薄的特殊導電區域——稱 PN 結。PN 結最主要的電特性是單向導電性，即只允許電流從 P 型半導體流向 N 型半導體，而不允許電流從N型半導體流向P型半導體。
如果在PN結的外部接上電池，如圖5-2(a)所示。電路中將有較大的電流通過PN結，此時形成的電流稱為PN結的正向電流;如果將電池的極性倒過來，如圖 5-2(b)所示，電路中將沒有電流，或者只有極微弱的電流，此時所形成的弱電流稱為 PN 結的反向電流。
圖5-2 PN 結的單向導電性
二極管的結構及其伏安特性
如前所述，晶體二極管就是其內部為一個PN結，外部有兩個電極的半導體器件。其中，從P型半導體引出的電極稱為正極(+)，從N型半導體引出的電極稱為負極(−)。其電氣圖形符號為“
”，其中的箭頭表示從正極指向負極。
不難推知，晶體二極管將具有與PN結相似的電特性，這一點從它的伏安特性可以清楚地表現出來。所謂晶體二極管的伏安特性，是指施加在二極管電極兩端的電壓值與通過的電流值之間的關係。將圖5-2中的電池 E 換成電壓可調整的電源，可以方便地測出二極管的伏安特性曲線。普通鍺材料二極管(簡稱鍺管)和硅材料二極管(簡稱硅管)的伏安特性如圖5-3所示。
從圖5-3所示的二極管伏安特性曲線，可以看出二極管的導電特性有以下幾個特點。
圖5-3 二極管的伏安特性曲線
1.正向導電時存在死區電壓或閾值電壓UT(UT')
當加在二極管兩端的正向電壓低於UT(UT')時，通過二極管的正向電流很小，一般稱該電壓為死區電壓或閾值電壓。大量實驗證明，對於鍺管，UT≈0.1～0.3V;對於硅管，UT≈0.6～0.8V。
2.正向電阻很小且不是固定值
當加在二極管兩端的正向電壓超過UT(UT')時，其正向電流急劇增大。將加在二極管兩端的正向電壓值除以通過的電流值，稱為二極管的正向電阻值。由圖5-3不難看出，二極管的正向電阻值很小，而且不是一個固定值。
3.反向電壓低於其擊穿電壓UD(UD')時反向電流很小
當二極管兩端加上反向電壓時，隨著反向電壓的增大，其反向電流基本不增加或增加很小，即其反向電阻很大，為幾十千歐或幾百千歐。當反向電壓達到或超過UD(UD')時，反向電流突然劇烈增大，此種現象稱為二極管PN結的擊穿，即不再具有單向導電性能了。因此，UD(UD')被稱為反向擊穿電壓，簡稱擊穿電壓。二極管運用時，一般不能工作在反向擊穿狀態，以免損壞。另外，二極管的反向電流隨溫度的升高增加很快。
總之，二極管在正向電壓作用下，正向電阻很小，通過的正向電流較大;而在反向電壓作用下，反向電阻很大，通過的反向電流很小，這就是它的單向導電性——最為重要的電特性。事實上，二極管的大部分應用，例如整流、檢波、穩壓等都是利用它的這一特性。如果二極管的單向導電性一旦喪失，就意味著其損壞。因此，對二極管性能好壞的檢測，實質就是檢測其單向導電性的存在與否，具體方法就是用萬用表測量其正、反向電阻值。若其正、反向電阻值有明顯的差別，則其性能是好的;反之，若其正、反向電阻值差別很小或根本無差別，說明其性能很差或已損壞。
二極管種類、代表符號與型號命名方法
1.二極管種類
二極管的種類繁多，通常按使用材料、製作工藝、功能用途及封裝形式分類，如圖5-4所示。
圖5-4 晶體二極管的分類
2.代表符號
常用二極管的外形如圖5-5所示，其文字符號為VD，電氣圖形符號如圖5-6所示。
圖5-5 常用二極管外形
圖5-5 常用二極管外形(續)
圖5-6 二極管電氣圖形符號
3.型號命名方法
瞭解二極管的型號命名方法，對正確選擇和使用二極管很有幫助，因為從它的型號上可知道它的某些重要性能。二極管的型號由5個部分組成，各部分的意義如圖5-7所示。
圖5-7 二極管的型號命名方法
例：2CP60為硅N型普通二極管，產品序號為60(具體特性參數需查產品手冊或資料)。
常用國產整流二極管型號為2CP××(普通硅二極管)和2CZ×× (高、低頻硅整流二極管)。國外產品依各國的標準而命名型號，也有的按自己公司的標準命名型號。實際使用中，沒有很大必要去了解它們的具體命名方法，只要按所需型號直接購買或者查閱有關資料找其替代型號即可。國內合資產品的型號或型號主要部分與國外同類產品相同，可視作國外產品的型號對待。
另外，二極管的技術參數隨其用途不同而不一樣，主要有最大整流電流、最大反向電壓、反向飽和電壓、正向壓降、結電容、截止頻率、反向恢復時間等。下面將結合二極管的用途給予介紹，此處不再贅述。
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