二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件 。它具有單向?qū)щ娦阅埽?即給二極管陽極和陰極加上正向電壓時，二極管導(dǎo)通。 當給陽極和陰極加上反向電壓時，二極管截止。 因此，二極管的導(dǎo)通和截止，則相當于開關(guān)的接通與斷開。
二極管是最早誕生的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用非常廣泛。特別是在各種電子電路中，利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連接，構(gòu)成不同功能的電路，可以實現(xiàn)對交流電整流、對調(diào)制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能。無論是在常見的收音機電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中，都可以找到二極管的蹤跡。
結(jié)構(gòu)組成：
二極管就是由一個PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線及管殼封裝而成的。
什么是PN結(jié)？
采用不同的摻雜工藝，通過擴散作用，將P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體制作在同一塊半導(dǎo)體（通常是硅或鍺）基片上，在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結(jié)。
由P區(qū)引出的電極稱為陽極，N區(qū)引出的電極稱為陰極。因為PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，二極管導(dǎo)通時電流方向是由陽極通過管子內(nèi)部流向陰極。
二極管的電路符號如圖所示。二極管有兩個電極，由P區(qū)引出的電極是正極，又叫陽極；由N區(qū)引出的電極是負極，又叫陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向，二極管的文字符號用VD表示。
工作原理：
二極管的主要原理就是利用PN結(jié)的單向?qū)щ娦?，在PN結(jié)上加上引線和封裝就成了一個二極管。
晶體二極管為一個由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。
當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流。
主要分類：
1.點接觸型二極管
點接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積小，不能通過較大的正向電流和承受較高的反向電壓，但它的高頻性能好，適宜在高頻檢波電路和開關(guān)電路中使用。
2.面接觸型二極管
面接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積大，可以通過較大的電流，也能承受較高的反向電壓，適宜在整流電路中使用。
3.平面型二極管
平面型二極管在脈沖數(shù)字電路中作開關(guān)管使用時PN結(jié)面積小，用于大功率整流時PN結(jié)面積較大。
4.穩(wěn)壓管
穩(wěn)壓管是一種特殊的面接觸型半導(dǎo)體硅二極管，具有穩(wěn)定電壓的作用。穩(wěn)壓管與普通二極管的主要區(qū)別在于，穩(wěn)壓管是工作在PN結(jié)的反向擊穿狀態(tài)。通過在制造過程中的工藝措施和使用時限制反向電流的大小，能保證穩(wěn)壓管在反向擊穿狀態(tài)下不會因過熱而損壞。
穩(wěn)壓管與一般二極管不一樣，它的反向擊穿是可逆的，只要不超過穩(wěn)壓管電流的允許值，PN結(jié)就不會過熱損壞，當外加反向電壓去除后，穩(wěn)壓管恢復(fù)原性能，所以穩(wěn)壓管具有良好的重復(fù)擊穿特性。
5.光電二極管
光電二極管又稱光敏二極管。它的管殼上備有一個玻璃窗口，以便于接受光照。
6.發(fā)光二極管
發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的半導(dǎo)體固體顯示器件，簡稱LED(Light Emitting Diode)。和普通二極管相似，發(fā)光二極管也是由一個PN結(jié)構(gòu)成。發(fā)光二極管的PN結(jié)封裝在透明塑料殼內(nèi)，外形有方形、矩形和圓形等。發(fā)光二極管的驅(qū)動電壓低、工作電流小，具有很強的抗振動和沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長等優(yōu)點，廣泛用于信號指示等電路中。
在電子技術(shù)中常用的數(shù)碼管，發(fā)光二極管的原理與光電二極管相反。當發(fā)光二極管正向偏置通過電流時會發(fā)出光來，這是由于電子與空穴直接復(fù)合時放出能量的結(jié)果。它的光譜范圍比較窄，其波長由所使用的基本材料而定。
主要應(yīng)用：
幾乎在所有的電子電路中，都要用到半導(dǎo)體二極管。半導(dǎo)體二極管在電路中的使用能夠起到保護電路，延長電路壽命等作用。半導(dǎo)體二極管的發(fā)展，使得集成電路更加優(yōu)化，在各個領(lǐng)域都起到了積極的作用。二極管在集成電路中的作用很多，維持著集成電路正常工作。
在電路電子中的應(yīng)用：
（1）開關(guān)電路
在數(shù)字、集成電路中利用二極管的單向?qū)щ娦詫崿F(xiàn)電路的導(dǎo)通或斷開，這一技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。開關(guān)二極管可以很好的保護的電路，防止電路因為短路等問題而被燒壞，也可實現(xiàn)傳統(tǒng)開關(guān)的功能。開關(guān)二極管還有一個特性就是開關(guān)的速度很快。這是傳統(tǒng)開關(guān)所無法比擬的。
（2）限幅電路
在電子電路中，常用限幅電路對各種信號進行處理。它是用來讓信號在預(yù)置的電平范圍內(nèi)，有選擇地傳輸一部分信號。大多數(shù)二極管都可作為限幅使用，但有些時候需要用到專用限幅二極管，如保護儀表時。
（3）穩(wěn)壓電路
在穩(wěn)壓電路中通常需要使用齊納二極管，它是一種利用特殊工藝制造的面結(jié)型硅把半導(dǎo)體二極管，這種特殊二極管雜質(zhì)濃度比較高，空間電荷區(qū)內(nèi)的電荷密度大，容易形成強電場。當齊納二極管兩端反向電壓加到某一值，反向電流急增，產(chǎn)生反向擊穿。
（4）變?nèi)蓦娐?/div>
在變?nèi)蓦娐分谐Ｓ米內(nèi)荻O管來實現(xiàn)電路的自動頻率控制、調(diào)諧、調(diào)頻以及掃描振蕩等。
工業(yè)產(chǎn)品中的應(yīng)用：
現(xiàn)如今，半導(dǎo)體二極管發(fā)光的應(yīng)用已逐步得到推廣，發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的指示燈、光纖通信用光源、各種儀表的指示器以及照明。發(fā)光二極管的很多特性是普通發(fā)光器件所無法比擬的，主要具有特點有：安全、高效率、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)牢固。因此，發(fā)光二極管是一種符合綠色照明要求的光源。
發(fā)光二極管在很多領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，下面介紹幾點其主要應(yīng)用：
（1）電子用品中的應(yīng)用
發(fā)光二極管在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應(yīng)用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機等的顯示屏都將發(fā)光二極管用作屏背光源。
（2）汽車以及大型機械中的應(yīng)用
發(fā)光二極管在汽車以及大型機械中得到廣泛應(yīng)用。汽車以及大型機械設(shè)備中的方向燈、車內(nèi)照明、機械設(shè)備儀表照明、大前燈、轉(zhuǎn)向燈、剎車燈、尾燈等都運用了發(fā)光二極管。主要是因為發(fā)光二極管的響應(yīng)快、使用壽命長（一般發(fā)光二極管的壽命比汽車以及大型機械壽命長）。
（3）城市的裝飾燈
在當今繁華的商業(yè)時代，霓虹燈是城市繁華的重要標志，但霓虹燈存在很多缺點，比如壽命不夠長等。因此，用發(fā)光二極管替代霓虹燈有著很多優(yōu)勢，因為發(fā)光二極管與霓虹燈相比除了壽命長，還有節(jié)能、驅(qū)動和控制簡易、無需維護等特點。發(fā)光二極管替代霓虹燈將是照明設(shè)備發(fā)展的必然結(jié)果。
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