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    二极管是*常用的电子元件之一，它*的特性就是单向导电，也就是电流只可以从二极管的一个方向流过，二极管的作用有整流电路，检波电路，稳压电路，各种调制电路，主要都是由二极管来构成的，其原理都很简单，正是由于二极管等元件的发明，才有我们现在丰富多彩的电子信息世界的诞生。整流：利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。开关：二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为，锗管为）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。4、续流在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用。5、检波在收音机中起检波作用。6、变容使用于电视机的高频头中。7、显示用于VCD、DVD、计算器等显示器上。8、稳压二极管实质上是一个面结型硅二极管，稳压二极管工作在反向击穿状态。在二极管的制造工艺上，使它有低压击穿特性。稳压二极管的反向击穿电压恒定，在稳压电路中串入限流电阻。 二极管在电子设备中广泛应用，如电视机、计算机等。STTH1512W

    二极管特性参数：用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。[4]伏安特性二极管具有单向导电性，二极管的伏安特性曲线如图2所示[5]。在二极管加有正向电压，当电压值较小时，电流极小；当电压超过，电流开始按指数规律增大，通常称此为二极管的开启电压；当电压达到约，二极管处于完全导通状态，通常称此电压为二极管的导通电压，用符号UD表示[4]。对于锗二极管，开启电压为，导通电压UD约为。在二极管加有反向电压，当电压值较小时，电流极小，其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时，电流开始急剧增大，称之为反向击穿，称此电压为二极管的反向击穿电压，用符号UBR表示。不同型号的二极管的击穿电压UBR值差别很大，从几十伏到几千伏[4]。正向特性外加正向电压时，在正向特性的起始部分，正向电压很小，不足以克服PN结内电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，这一段称为死区。这个不能使二极管导通的正向电压称为死区电压。[4]当正向电压大于死区电压以后，PN结内电场被克服，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内，导通时二极管的端电压几乎维持不变。 STP20NF20 MOS(场效应管)二极管的工作原理基于PN结的半导体特性，涉及复杂的物理过程。

    二极管特性参数：反向特性外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小，二极管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受温度影响很大。[4]一般硅管的反向电流比锗管小得多，小功率硅管的反向饱和电流在nA数量级，小功率锗管在μA数量级。温度升高时，半导体受热激发，少数载流子数目增加，反向饱和电流也随之增加。[4]击穿特性外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而引起过热，则单向导电性不一定会被**破坏，在撤除外加电压后，其性能仍可恢复，否则二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。[5]反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下，因势垒区宽度很小，反向电压较大时，破坏了势垒区内共价键结构，使价电子脱离共价键束缚，产生电子-空穴对，致使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低，势垒区宽度较宽，不容易产生齐纳击穿。[5]另一种击穿为雪崩击穿。

    二极管PN结形成原理：P型半导体是在本征半导体（一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体）掺入少量三价元素杂质，如硼等。因硼原子只有三个价电子，它与周围的硅原子形成共价键，因缺少一个电子，在晶体中便产生一个空位，当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位，使硼原子成了不能移动的负离子，而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子，形成了空穴，但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主，空穴为多数载流子，自由电子为少数载流子。[6]N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子，如磷等。掺入后，它与硅原子形成共价键，产生了自由电子。在N型半导体中，电子为多数载流子，空穴为少数载流子。[6]因此，在本征半导体的两个不同区域掺入三价和五价杂质元素，便形成了P型区和N型区，根据N型半导体和P型半导体的特性，可知在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差异，电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低的区域扩散，它们的扩散使原来交界处的电中性被破坏。 二极管在整流电路中扮演关键角色，将交流电变为直流电。

二极管的工作原理的理解，对于电子爱好者来说至关重要。它的重要结构包括P型半导体和N型半导体，二者之间形成一个PN结。在PN结中，由于两种半导体的特性差异，会产生一个电场，这个电场会阻止电流的自由流动。然而，当在二极管两端施加足够大的正向电压时，电场被克服，电流得以通过；而施加反向电压时，电场加强，电流几乎无法通过。这种特性使得二极管在电路中能够起到限流、稳压的作用，保护其他元件免受电流过大的损害。随着科技的不断发展，二极管的应用领域也在不断拓宽。从一开始的收音机、电视机等家电产品，到如今的计算机、手机等高科技产品，都离不开二极管的身影。同时，随着新材料、新工艺的不断涌现，二极管的性能也在不断提升。例如，某些特殊类型的二极管具有更高的开关速度、更低的功耗、更好的稳定性等特点，为电子设备的性能提升提供了有力支持。二极管的正向电阻远小于反向电阻，这是其单向导电性的基础。STH12NA60FI

随着技术的进步，新型二极管不断涌现，为电子产业带来更多可能性。STTH1512W

    二极管主要应用：变容电路在变容电路中常用变容二极管来实现电路的自动频率控制、调谐、调频以及扫描振荡等。[6]工业产品应用经过多年来科学家们不懈努力，半导体二极管发光的应用已逐步得到推广，发光二极管广泛应用于各种电子产品的指示灯、光纤通信用光源、各种仪表的指示器以及照明。发光二极管的很多特性是普通发光器件所无法比拟的，主要具有特点有：安全、高效率、环保、寿命长、响应快、体积小、结构牢固。因此，发光二极管是一种符合绿色照明要求的光源。[6]发光二极管在很多领域得到普遍应用，下面介绍几点其主要应用：（1）电子用品中的应用发光二极管在电子用品中一般用作屏背光源或作显示、照明应用。从大型的液晶电视、电脑显示屏到媒体播放器MP3、MP4以及手机等的显示屏都将发光二极管用作屏背光源。[6]（2）汽车以及大型机械中的应用发光二极管在汽车以及大型机械中得到广泛应用。汽车以及大型机械设备中的方向灯、车内照明、机械设备仪表照明、大前灯、转向灯、刹车灯、尾灯等都运用了发光二极管。主要是因为发光二极管的响应快、使用寿命长（一般发光二极管的寿命比汽车以及大型机械寿命长）。STTH1512W