一、什么是二极管

前面我们认识了P型半导体、N型半导体和PN结。现在来认识二极管，二极管的核心结构就是PN结，由P型半导体和N型半导体结合形成，二极管在PN结的基础上增加了电极引线和封装，使其成为可实际使用的电子器件。

图 1 二极管结构示意图

图1为二极管结构示意图，二极管的核心部分为PN结，左侧是P区，右侧是N区。P区引出的电极连接到正极，N区引出的电极连接到负极，外部有外壳封装。由P区引出的电极称为正极（阳极），由N区引出的电极称为负极（阴极），其核心就是一个具有单向导电性的PN结。

二、二极管的正偏和反偏

二极管的正偏和反偏实际说的是PN结的正偏和反偏，因此我们重点讲解PN结的正偏和反偏。

1、二极管的正偏

正偏就是在PN结的P端接电源正极，在N端接电源负极。当从 P 区外部接入电源正极、N 区外部接入电源负极时，外部电场会持续抵消 PN 结的内建电场。一旦外部电压的 “推动力” 超过内电场的 “阻滞力”，内电场对多数载流子（P 区空穴、N 区电子）扩散运动的束缚便会彻底瓦解：大量空穴将从 P 区向 N 区定向移动，大量电子也会从 N 区向 P 区逆向迁移，两类载流子在扩散路径中不断碰撞复合，由此形成显著的正向电流，此时 PN 结进入完全导通状态。如图2所示。

图 2 PN结正偏

2、二极管的反偏

反偏是指给PN结施加反向电压（即P区接电源负极，N区接正极）的工作状态。PN结反偏连接时，外加电场方向与内建电场方向一致，导致耗尽层（空间电荷区）变宽，多数载流子（P区空穴、N区电子）被拉向电源极，难以跨越势垒，PN结处于不导通状态。只有极小的反向饱和电流（由少数载流子漂移运动产生）。反向饱和电流极小（纳安级），基本不随电压变化。若电压超过击穿电压（雪崩击穿/齐纳击穿），电流则会急剧增大。

三、二极管的结构和符号

将 PN 结用塑料 、玻璃或金属外壳封装后 ，从 P 区 、N 区分别引出电极就制成了二极管。 根据二极管管芯结构的不同可分为点接触型 、面接触型和平面型几种 ，其结构和符号如图3所示。

图 3二极管不同的封装结构

二极管的电路符号如图4所示。

图 4二极管电路符号

二极管在电路图中用字母D表示，这个简称来源于它的英文名称Diode。

三、.二极管的伏安特性

加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的关系就称为二极管的伏安特性。描述其关系的曲线称为伏安特性曲线 ，如图5所示 。

图 5二极管伏安特性曲线

‌由二极管的伏安特性曲线可以看出 ，当加在二极管两端的电压 UD 由零开始增大时 ，在正向电压较小的范围内 ，正向电流很小 ，如图中 O A 段 ，我们把此范围叫做死区 ，相应的电压叫死区电压。 其中，硅二极管的死区电压为0.5V 左右 ，锗二极管的死区电压为 0.2V 左右。当 UD 大于死区电压后 ，正向电流迅速增加 ，二极管呈导通状态 ，如图中 A B 段，我们把此范围叫做正向导通区 。 在正向导通区的管子两端的压降变化不大 ，硅管为 0.７ V 左右 ，锗管约为0.3 V 左右 。 当给二极管加反向电压时 ，在很大的范围内反向电流很小且不随反向电压的变化而变化 ，二极管呈截止状态 ，如图中 OC 段 ，此范围叫做反向截止区 。 继续加大反向电压 ，当大到一定数值时 ，反向电流迅速增大 ，管子进入反向击穿状态 ，如图中 CD 段 ，此区域叫做反向击穿区 ，此数值称为反向击穿电压 。 因为二极管在较大的反向电流作用下是很容易损坏的 ，所以一般普通的二极管应避免工作在反向击穿区 。

大于死区电压之后才会导通 ，加反向电压时管子处于截止状态 ，我们把这一特性称为二极管的单向导电性 。