二极管的基本结构和工作原理

作者：黑金刚电容    发布时间：2024-12-18 16:21:25  访问量：19  来源：黑金刚电容

二极管的基本结构和工作原理

二极管是一种电子元件，在电子电路中发挥着至关重要的作用。

一、基本结构

二极管主要由一个 PN 结组成，P 型半导体(空穴型半导体)和 N 型半导体(电子型半导体)结合在一起。P 区有大量的空穴，N 区有大量的电子。当这两个区域结合时，在它们的交界处会形成一个空间电荷区，也就是 PN 结。这个区域阻止了多数载流子的扩散，使得二极管具有单向导电性。

二、工作原理

正向偏置：当二极管的 P 区接电源正极，N 区接电源负极时，称为正向偏置。在这种情况下，外部电场方向与 PN 结内部电场方向相反，使得空间电荷区变窄，多数载流子(P 区的空穴和 N 区的电子)能够顺利通过 PN 结，形成较大的正向电流，二极管处于导通状态。例如，普通的硅二极管，当正向电压超过 0.7V 左右(锗二极管约 0.3V)时，就会有明显的正向电流通过。

反向偏置：当二极管的 P 区接电源负极，N 区接电源正极时，称为反向偏置。此时，外部电场与 PN 结内部电场方向相同，空间电荷区变宽，多数载流子很难通过 PN 结，只有少数载流子(P 区的电子和 N 区的空穴)形成微弱的反向电流，这个电流通常非常小，在理想情况下可以近似认为二极管处于截止状态。不过，当反向电压超过一定限度(称为反向击穿电压)时，二极管会被击穿，反向电流会急剧增加，可能会损坏二极管。

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