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(yáng)極和陰極加上正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通。 當(dāng)給陽(yáng)極和陰極加上反向電壓時(shí)，二極管截止。 因此，二極管的導(dǎo)通和截止，則相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)。
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(jìn)行合理的連接，構(gòu)成不同功能的電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電整流、對(duì)調(diào)制信號(hào)檢波、限幅和鉗位以及對(duì)電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能。無(wú)論是在常見(jiàn)的收音機(jī)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(gè)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(guò)擴(kuò)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(yáng)極，N區(qū)引出的電極稱為陰極。因?yàn)镻N結(jié)的單向?qū)щ娦?，二極管導(dǎo)通時(shí)電流方向是由陽(yáng)極通過(guò)管子內(nèi)部流向陰極。
二極管的電路符號(hào)如圖所示。二極管有兩個(gè)電極，由P區(qū)引出的電極是正極，又叫陽(yáng)極；由N區(qū)引出的電極是負(fù)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(hào)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娦裕赑N結(jié)上加上引線和封裝就成了一個(gè)二極管。
晶體二極管為一個(gè)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(chǎng)。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場(chǎng)引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。
當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場(chǎng)和自建電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無(wú)關(guān)的反向飽和電流。
主要分類：
1.點(diǎn)接觸型二極管
點(diǎn)接觸型二極管的PN結(jié)接觸面積小，不能通過(guò)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(kāi)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(guò)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(kāi)關(guān)管使用時(shí)PN結(jié)面積小，用于大功率整流時(shí)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(guò)在制造過(guò)程中的工藝措施和使用時(shí)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(huì)因過(guò)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(guò)穩(wěn)壓管電流的允許值，PN結(jié)就不會(huì)過(guò)熱損壞，當(dāng)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(gè)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(jiǎn)稱LED(Light Emitting Diode)。和普通二極管相似，發(fā)光二極管也是由一個(gè)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(dòng)電壓低、工作電流小，具有很強(qiáng)的抗振動(dòng)和沖擊能力、體積小、可靠性高、耗電省和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于信號(hào)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(dāng)發(fā)光二極管正向偏置通過(guò)電流時(shí)會(huì)發(fā)出光來(lái)，這是由于電子與空穴直接復(fù)合時(shí)放出能量的結(jié)果。它的光譜范圍比較窄，其波長(zhǎng)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(hù)電路，延長(zhǎng)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(gè)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(kāi)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?shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通或斷開(kāi)，這一技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。開(kāi)關(guān)二極管可以很好的保護(hù)的電路，防止電路因?yàn)槎搪返葐?wèn)題而被燒壞，也可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)的功能。開(kāi)關(guān)二極管還有一個(gè)特性就是開(kāi)關(guān)的速度很快。這是傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)所無(wú)法比擬的。
（2）限幅電路
在電子電路中，常用限幅電路對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行處理。它是用來(lái)讓信號(hào)在預(yù)置的電平范圍內(nèi)，有選擇地傳輸一部分信號(hào)。大多數(shù)二極管都可作為限幅使用，但有些時(shí)候需要用到專用限幅二極管，如保護(hù)儀表時(shí)。
（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(qiáng)電場(chǎng)。當(dāng)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(lái)實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)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(wú)法比擬的，主要具有特點(diǎn)有：安全、高效率、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、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(diǎn)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(jī)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(jī)械中的應(yīng)用
發(fā)光二極管在汽車以及大型機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。汽車以及大型機(jī)械設(shè)備中的方向燈、車內(nèi)照明、機(jī)械設(shè)備儀表照明、大前燈、轉(zhuǎn)向燈、剎車燈、尾燈等都運(yùn)用了發(fā)光二極管。主要是因?yàn)榘l(fā)光二極管的響應(yīng)快、使用壽命長(zhǎng)（一般發(fā)光二極管的壽命比汽車以及大型機(jī)械壽命長(zhǎng)）。
（3）城市的裝飾燈
在當(dāng)今繁華的商業(yè)時(shí)代，霓虹燈是城市繁華的重要標(biāo)志，但霓虹燈存在很多缺點(diǎn)，比如壽命不夠長(zhǎng)等。因此，用發(fā)光二極管替代霓虹燈有著很多優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榘l(fā)光二極管與霓虹燈相比除了壽命長(zhǎng)，還有節(jié)能、驅(qū)動(dòng)和控制簡(jiǎn)易、無(wú)需維護(hù)等特點(diǎn)。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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