二极管工作原理

二极管工作原理

‌二极管的工作原理主要是基于PN结的单向导电性。‌‌二极管是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。PN结是由P型半导体和N型半导体形成的，它们在交界面形成空间电荷区，称为PN结。这个区域内部存在一个自建电场，当不存在外加电压时，由于P-N结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等，处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加，引起正向电流。相反，当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。此外，当外加的反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值，产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，形成很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。二极管的这种特性使得它在电路中只能允许电流从一个方向通过，即电流只能从二极管的正极（阳极）流向负极（阴极），而不能反向流动。这种单向导电性使得二极管在整流、检波、稳压等多种电子电路中有着广泛的应用。