二極管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

作者：黑金剛電容    發(fā)布時間：2024-12-18 16:21:25  訪問量：612  來源：黑金剛電容

二極管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

二極管是一種電子元件，在電子電路中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

一、基本結(jié)構(gòu)

二極管主要由一個 PN 結(jié)組成，P 型半導(dǎo)體(空穴型半導(dǎo)體)和 N 型半導(dǎo)體(電子型半導(dǎo)體)結(jié)合在一起。P 區(qū)有大量的空穴，N 區(qū)有大量的電子。當(dāng)這兩個區(qū)域結(jié)合時，在它們的交界處會形成一個空間電荷區(qū)，也就是 PN 結(jié)。這個區(qū)域阻止了多數(shù)載流子的擴散，使得二極管具有單向?qū)щ娦浴?/span>

二、工作原理

正向偏置：當(dāng)二極管的 P 區(qū)接電源正極，N 區(qū)接電源負極時，稱為正向偏置。在這種情況下，外部電場方向與 PN 結(jié)內(nèi)部電場方向相反，使得空間電荷區(qū)變窄，多數(shù)載流子(P 區(qū)的空穴和 N 區(qū)的電子)能夠順利通過 PN 結(jié)，形成較大的正向電流，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。例如，普通的硅二極管，當(dāng)正向電壓超過 0.7V 左右(鍺二極管約 0.3V)時，就會有明顯的正向電流通過。

反向偏置：當(dāng)二極管的 P 區(qū)接電源負極，N 區(qū)接電源正極時，稱為反向偏置。此時，外部電場與 PN 結(jié)內(nèi)部電場方向相同，空間電荷區(qū)變寬，多數(shù)載流子很難通過 PN 結(jié)，只有少數(shù)載流子(P 區(qū)的電子和 N 區(qū)的空穴)形成微弱的反向電流，這個電流通常非常小，在理想情況下可以近似認為二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。不過，當(dāng)反向電壓超過一定限度(稱為反向擊穿電壓)時，二極管會被擊穿，反向電流會急劇增加，可能會損壞二極管。

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