单向导电是二极管最重要的一个特性。
二极管是由P型半导体和N型半导体组成的。二极管的单向导电特性正是由PN结所决定的。P型半导体结构和N型半导体的结构如下图所示。
▲P型半导体和N型半导体
PN结正偏情况
在P型半导体上接电源正极,N型半导体接电源负极,即使PN结的正向偏置,PN结处于导通状态。
PN结反偏情况
在P型半导体上接电源负极,N型半导体接电源正极,即使PN结的反向偏置,PN结处于截止状态。
利用这一特性,二极管可以当作开关来使用,如下图所示。
将二极管正向串联在电路当中,由于单向导电特性,二极管导通,电路导通;将二极管反向串联在电路中,二极管截止,导致电路不同。
下图是二极管的伏安特性曲线。
在图中的第一象限,当二极管的正向电压很小时,通过的电流非常小几乎为零。当正向电压超过开启电压UON时,二极管流过的电流显著增大。一般硅材料二极管的开启电压约为0.7V,而锗材料二极管的开启电压约为0.2V。
在图中的第三象限,二极管被施加反向电压,反向电压很小时,电流很小且饱和不再增大,当方向电压超过UBR时,电流显著增大,二极管被击穿,不再具有单向导电特性。
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