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二极管工作原理的详情

      二极管是一种具有两个电极的电子元件装置,因此它的电流是只由单一方向流过。二极管的广泛使用是应用其整流的功能。现今最普遍的二极管大多是以半导体如硅或锗作为材料的。接下来我们将通过研究二极管工作原理来了解其如何实现整流功能。

二极管工作原理

  要了解二极管工作原理,首先先知道二极管的结构。晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。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而处于电平衡状态

  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了正向电流。
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I0

  当外加的反向电压高到一定程度时,p-n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,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

  pn结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。从二极管工作原理分析可知,二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。因此我们可以用万用表来检测其正、反向电阻值,可以判别出二极管的电极,从而还估测出二极管是否损坏。

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