二極管

　　二極管（英語(yǔ)：diode）又稱(chēng)二極體，是一種具有不對(duì)稱(chēng)電導(dǎo)的兩個(gè)端子（陰陽(yáng)二極接線端，故名“二極”）的電子器件；此二極使其原則上僅允許電流作單方向傳導(dǎo)，它在一個(gè)方向?yàn)榈碗娮瑁ɡ硐肭闆r下是零），高電流，而在另一個(gè)方向?yàn)楦唠娮琛，F(xiàn)今，二極（理想情況下是零）用半導(dǎo)材料。

　　借由二極管的特性，在電力工程上常用作整流器（將交流電變成直流電）；在電子工程上常用作檢波器（從調(diào)幅波檢回音波）；在計(jì)算機(jī)硬件邏輯設(shè)計(jì)上常用作邏輯電路的邏輯閘。

　　1874年，德國(guó)物理學(xué)家卡爾·布勞恩在卡爾斯魯厄理工學(xué)院發(fā)現(xiàn)了晶體的整流能力。因此1906年開(kāi)發(fā)出的第一代二極管——“貓須二極管”是由方鉛礦等礦物晶體制成的。早期的二極管還包含了真空管，真空管二極管具有兩個(gè)電極，一個(gè)陽(yáng)極和一個(gè)熱式陰極，借由電極之間加上的電壓能夠讓熱電子從陰極到達(dá)陽(yáng)極，因而有整流的作用。

　　在半導(dǎo)體性能被發(fā)現(xiàn)后，半導(dǎo)體二極管成為了世界上第一種半導(dǎo)體器件。現(xiàn)如今的二極管大多是使用硅來(lái)生產(chǎn)，鍺等其它半導(dǎo)體材料有時(shí)也會(huì)用到。目前最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)是，一個(gè)半導(dǎo)體性能的結(jié)芯片通過(guò)PN結(jié)連接到兩個(gè)電終端。

功能

　　二極管具有陽(yáng)極和陰極兩個(gè)端子，電流只能往單一方向流動(dòng)。也就是說(shuō)，電流可以從陽(yáng)極流向陰極，而不能從陰極流向陽(yáng)極。對(duì)二極管所具備的這種單向特性的應(yīng)用，通常稱(chēng)之為“整流”功能,可將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)直流電，例如：無(wú)線電接收器對(duì)無(wú)線電信號(hào)的調(diào)制，就是通過(guò)整流來(lái)完成的。

　　因?yàn)槠漤樝蛄魍ǚ聪蜃钄嗟奶攸c(diǎn)，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實(shí)際上，二極管并不會(huì)表現(xiàn)出如此完美的開(kāi)關(guān)性，而是呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的非線性電子特征——這是由特定類(lèi)型的二極管技術(shù)決定的。一般來(lái)說(shuō)，只有在正向超過(guò)障壁電壓時(shí)，二極管才會(huì)工作（此狀態(tài)被稱(chēng)為正向偏置）[5]。一個(gè)正向偏置的二極管兩端的電壓降變化只與電流有一點(diǎn)關(guān)系，并且是溫度的函數(shù)。因此這一特性可用于溫度傳感器或參考電壓。

　　半導(dǎo)體二極管的非線性電流-電壓特性，可以根據(jù)選擇不同的半導(dǎo)體材料和摻雜不同的雜質(zhì)從而形成雜質(zhì)半導(dǎo)體來(lái)改變。特性改變后的二極管在使用上除了用做開(kāi)關(guān)的方式之外，還有很多其他的功能，如：用來(lái)調(diào)節(jié)電壓（齊納二極管），限制高電壓從而保護(hù)電路（雪崩二極管），無(wú)線電調(diào)諧（變?nèi)荻O管），產(chǎn)生射頻振蕩（隧道二極管、耿氏二極管、IMPATT二極管）以及產(chǎn)生光（發(fā)光二極管）。

　　半導(dǎo)體二極管中，有利用P型和N型兩種半導(dǎo)體接合面的PN結(jié)效應(yīng)，也有利用金屬與半導(dǎo)體接合產(chǎn)生的肖特基效應(yīng)達(dá)到整流作用的類(lèi)型。若是PN結(jié)型的二極管，在P型側(cè)就是陽(yáng)極，N型側(cè)則是陰極。

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