今天我们将一起学习常用的半导体器件：二极管。

二极管是最基本的半导体器件。

首先来了解下二极管的结构。

这是一块电梯分频器线路板，板上有很多器件，红线框里的器件就是二极管。

它是一种半导体器件,那什么是半导体器件呢？

我们都知道，物质按导电性能好坏可以分成三类。导电性能好的，称为导体。导电性能差的，称为绝缘体。而还有一类物质，导电性能处于导体与绝缘体之间，这就是半导体。硅和锗是最常见的半导体材料。

半导体的导电能力受很多因素影响。

首先，温度升高时，半导体导电能力增强，据此，可以制成热敏电阻。

热敏电阻

受光照射时，半导体导电能力增强，比如常见的光敏电阻、光电三极管等。

在纯净的半导体中掺入杂质元素也会增强其导电能力，掺入微量三价硼元素，可以得到以带正电的空穴为多数载流子的P型半导体。掺入微量五价磷元素，就得到以带负电的自由电子为多数载流子的N型半导体。

热敏性、光敏性和掺杂性就是半导体的导电特性。

用半导体材料制成的器件就是半导体器件。

将P型半导体和N型半导体结合在一起，在它们的交界处会形成一个薄层，称为PN结。

PN结在电路中的作用与单向阀在水路中的作用相似，当水流正向冲击阀门时，阀门打开，水流通过，当水流反向冲击阀门时，阀门被反向压紧，水流截止。

PN结的这一特性称为单向导电性。从PN结两端各引出一条引脚，再将PN结封装在管壳里，就形成了一个二极管。P区引出的引脚为正极，N区引出的为负极。通常，用字母“VD”来表示二极管。

二极管实质上就是一个PN结。

那二极管是否也具有单向导电性呢？

下面，我们通过一个实验来研究二极管的工作特性。这是一个二极管与灯泡、开关串联的电路。

第一步，请观察二极管加正向电压时。即二极管的正极接电源正极，二极管的负极接电源负极时

闭合开关后灯泡的状态，闭合开关，灯泡点亮，表明二极管加正向电压时导通。

第二步，对调二极管，请观察二极管加反向电压，即二极管的负极接电源正极，二极管的正极接电源负极时

闭合开关，灯泡的状态。灯泡不亮，表明二极管加反向电压时截止。

由实验可知：二极管具有单向导电性,加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。

以上是对二极管工作特性的定性分析，而具体的参数就需要分析二极管的伏安特性曲线图。

伏安特性反映的是二极管两端的电压与流过二极管的电流之间的关系，可以分为正向特性和反向特性。

下面我们先来分析正向特性，即U＞0的部分。这一区域内，一开始二极管虽然加正向电压，电流却很小，近似为零，二极管不导通，我们称这一区域为死区。

当正向电压大于某一电压值A点时，二极管才能导通，A点电压就称之为死区电压。锗管的死区电压约为0.2V，硅管的约为0.5V。

随着电压继续增大，电流也急剧增大，二极管导通，进入导通区。此时，B点之后二极管两端的电压基本不变，B点电压即为导通电压。锗管的导通电压约为0.3V，硅管约为0.7V。

其次，反向特性，即U<0的部分。此部分中，随着反向电压增大，电流非常小，近似为0，二极管截止，进入截止区。反向电压继续增大，反向电流也急剧增大。说明二极管失去单向导电性，二极管进入击穿区。

图中A′点电压为反向击穿电压，击穿后，二极管两端电压基本不变。

二极管工作在不同区域,可以完成整流、检波、钳位、限幅、开关、稳压、续流等多种功能。

下面，我们一起来认识几种常见的二极管。

根据功能的不同，常见的二极管有整流二极管、开关二极管、发光二极管、稳压二极管等种类。大多数二极管应避免工作在击穿区，否则，会因电流过大损坏管子。

而稳压二极管则是工作在反向击穿区的。电路中，稳压二极管利用反向击穿状态下，电流在很大范围内变化而电压基本不变的现象，起到稳压、限压、保护等作用。其图形符号与普通二极管略有不同，用字母VZ表示。

常见的稳压二极管有玻璃封装、塑料封装和金属封装三种。使用时，应注意，反向接入电路，同时，为保证工作电流和稳定电压，需要通过计算合理的选择限流电阻。

生活中，还有一种二极管能扮靓城市夜空，为我们带来美好的视觉享受。它除了具有单向导电性之外，还能将电能转换成光能，这就是发光二极管，简称LED。

与普通二极管一样，发光二极管工作在正向导通区，图形符号中多了两个向外的箭头表示发光。导通电压在1.5-3V之间。

LED被称为第四代光源，因其节能、高亮度、低热度、寿命长等特点深受人们喜爱，被广泛应用在各种信号灯、大型显示屏和照明光源中。

使用时，发光二极管应正向接入电路，同时，为保证二极管的工作，也需要通过计算合理的选择限流电阻。

总结，今天我们知道了二极管实际就是一个PN结；二极管具有单向导电性；同时认识了两种特殊的二极管；二极管是最简单也是最常用的半导体器件，它是整流、稳压等电路的组成部分。掌握好二极管的相关知识，是我们分析电子电路的基础。

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