一、二極管基本原理

1.半導體的基本特性

常用的半導體材料有硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵等。

半導體之所以引起人們的關注，并在電子技術中得到廣泛應用，其原因在于半導體的導電能力會隨溫度、光照、或摻入一定的雜質而發生明顯的變化。半導體最為突出的特點是，摻入雜質可以改變半導體的導電能力，這就是近代電子學利用半導體材料制造各種半導體器件和集成電路的基本依據。

摻入雜質的半導體稱為雜質半導體。人們通過摻入不同種類和數量的雜質元素，來控制半導體的導電性能，根據摻入的雜質不同，可分為N型半導體和P型半導體兩類。

在硅(或鍺)晶體中摻入五價元素(如磷、砷、銻等)后，這種半導體稱為N型半導體。

在硅(或鍺)晶體內摻入少量三價元素(如硼、鋁、銦等)后，這種半導體稱為P型半導體。

2.PN結的單向導電性

若在一塊本征半導體中摻進不同的雜質，使一部分為P型，另一部分為N型，那么在P型與N型交界處就會產生一個特殊的區域，這個區域稱為PN結，PN結是構成眾多半導體器件的基礎，PN結具有單向導電性。

1)外加正向電壓(PN結正偏)

當P區接電源正端，N區接電源負端時，此時PN結呈現的正向電阻很小，稱為“正向導通”。

2)外加反向電壓(PN結反偏)

當P區接電源負端，N區接電源正端時，形成很小的反向飽和電流。此時PN結呈現的反向電阻很大，稱為“反向截止”。

特別指出，當環境溫度升高時，PN結的反向飽和電流將增大。這是造成半導體器件工作時不穩定的重要因素，在實際應用中必須加以考慮。

3.二極管基本原理

半導體二極管(又稱晶體二極管)種類很多，二極管內部是一個PN結，所以半導體二極管具有單向導電性，這是所有類型二極管的共性，根據這一點，可以利用數字萬用表的“二極管擋”對二極管進行簡單的測試，正向測量時電阻較小，一般在600Ω左右，而反向測量時電阻很大，這時數字萬用表只有最高位顯示1，其他位不顯示，表示超量程。

根據半導體材料的不同，二極管可分為硅管、鍺管等；根據用途不同，又可分為整流二極管、穩壓二極管、檢波二極管、開關二極管等；根據工作頻率不同,又可分為低頻二極管、高頻二極管。