二極管是比較常用的半導(dǎo)體部件，有兩個電極，種類繁多。興趣有一個PN結(jié)，PN結(jié)兩端各出一條引線，使用塑料、玻璃或金屬材料作為封裝盒，形成晶體二極管。

一、二極管特性

半導(dǎo)體二極管的核心是PN結(jié)，其特性是PN結(jié)的特性——單向?qū)щ娦浴＠梅蔡匦郧€可視化二極管的單向?qū)щ娦浴?

如果電壓是橫坐標(biāo)，電流是縱坐標(biāo)，那么將電壓和電流的相應(yīng)值作為連接平滑曲線的圖解法，就形成了二極管的電壓特性曲線。

1.正向特性

二極管兩端加上正向電壓會產(chǎn)生正向電流，如果正向電壓小，則正向電流非常小(幾乎為零)，這部分稱為死區(qū)，該點的電壓為死區(qū)電壓或閾值電壓(也稱為閾值電壓)，硅管道約為0.5V，鍺管道約為0.1V。

正向電壓超過臨界電壓時，正向電流急劇增加，二極管表示小電阻，處于通過狀態(tài)。此時，硅膠管正向傳導(dǎo)壓降約為0.6~0.7V，鍺管約為0.2~0.3V。

二極管正向通流時，它的正向電流不能超過最大值。否則PN結(jié)可能會燒壞。

2.翻轉(zhuǎn)特性

二極管兩端加反電壓，在起始范圍內(nèi)二極管等于非常大的電阻，反電流很小，不會隨著反壓力而變化。此時，電流稱為逆飽和電流IR。

3.反轉(zhuǎn)破壞特性

二極管反向壓力加到一定值后，反向電流急劇增加，這稱為反向。此時，該電壓稱為反向屈服電壓，用UBR表示。

4.溫度對特性的影響

二極管的核心是PN結(jié)，所以導(dǎo)電性與溫度有關(guān)，溫度升高時二極管正向特性曲線向左移動，正向壓降降低。反向特性曲線下移，反向電流增加。

二、二極管分類

1、根據(jù)半導(dǎo)體材料分類。

二極管可以根據(jù)使用的材料分為鍺(Ge)二極管、硅(Si)二極管、砷化鎵(GaAs)二極管、磷化鎵(GaP)二極管等。

2、以包裝形式分類

二極管可以根據(jù)封裝形式分為塑料二極管、玻璃二極管、金屬二極管、片狀二極管和不帶引線的圓柱形二極管。

3、按結(jié)構(gòu)分類。

半導(dǎo)體二極管主要依靠PN結(jié)工作。與PN結(jié)不可分離的點接觸型和肖特基型也包括在普通二極管的范圍內(nèi)。包括這兩種模型，根據(jù)PN結(jié)結(jié)構(gòu)面的特點，對晶體二極管進(jìn)行如下分類。

點接觸二極管

點接觸型二極管是在鍺或硅材料的單一芯片上按壓金屬針時通過電流法形成的。因此，PN結(jié)的靜電容量小，適用于高頻電路。但是，與面連接型相比，點接觸二極管的正向和反向特性都不好，因此不能用于高電流和整流。因為結(jié)構(gòu)簡單，所以價格便宜。對于小信號的檢測、整流、調(diào)制、混合、限制等一般用途，是適用范圍較廣的類型。

鍵控二極管

結(jié)合型二極管是通過焊接鍺或硅的單一芯片或焊接銀的細(xì)線形成的。其特性介于點接觸二極管和合金二極管之間。與點接觸型相比，鍵二極管的PN結(jié)容量略有增加，但正向特性特別好。多用于交換機(jī)，有時適用于劍波和電源整流(50毫安以下)。在基型二極管中，焊接金線中的二極管有時被稱為金干型，焊接銀絲中的二極管被稱為銀干型。

合金二極管

通過在n型鍺或硅的單一芯片上制造合金銦、鋁等金屬的方法形成PN結(jié)。正向電壓低，適合大電流整流。其PN結(jié)反轉(zhuǎn)時靜電容量大，不適合高頻檢波和高頻整流。

擴(kuò)散二極管

在高溫的P型雜質(zhì)氣體中加熱N型鍺或硅的單芯片，使單芯片表面的一部分成為P型，形成PN結(jié)。PN結(jié)正向電壓降，適用于大電流整流。最近，利用大電流整流器的主流從硅合金型轉(zhuǎn)移到了硅擴(kuò)散型。

臺面二極管

PN結(jié)的制作方法與擴(kuò)散型相同，但只保留PN結(jié)和必要的部分，用藥品腐蝕不必要的部分。剩下的部分是以半出面型命名的。早期生產(chǎn)的烹飪隊形是在半導(dǎo)體材料上使用擴(kuò)散法制作的。因此，這種烹飪隊形也被稱為擴(kuò)散烹飪隊形。這種類型的大電流整流用產(chǎn)品型號很少，但小電流開關(guān)用產(chǎn)品型號很多。

平面二極管

在半導(dǎo)體單片機(jī)(主要是N型硅單晶板)中擴(kuò)散P型雜質(zhì)，利用硅表面氧化膜的屏蔽作用，只選擇性擴(kuò)散N型硅單晶的一部分而形成的PN結(jié)。因此，不需要藥物腐蝕作用來調(diào)整PN結(jié)面積。這是因為半導(dǎo)體表面制作平坦而得名的。另外，PN結(jié)合的表面被氧化膜覆蓋，被公認(rèn)為穩(wěn)定性和壽命較長的類型。最初，對使用的半導(dǎo)體材料使用外延。

法形成的，故又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極管而言，似乎使用于大電流整流用的型號很少，而作小電流開關(guān)用的型號則很多。

⑦合金擴(kuò)散型二極管

它是合金型的一種。合金材料是容易被擴(kuò)散的材料。把難以制作的材料通過巧妙地?fù)脚潆s質(zhì)，就能與合金一起過擴(kuò)散，以便在已經(jīng)形成的PN結(jié)中獲得雜質(zhì)的恰當(dāng)?shù)臐舛确植?。此法適用于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。

⑧外延型二極管

用外延面長的過程制造PN結(jié)而形成的二極管。制造時需要非常高超的技術(shù)。因能隨意地控制雜質(zhì)的不同濃度的分布，故適宜于制造高靈敏度的變?nèi)荻O管。

⑨肖特基二極管

基本原理是：在金屬（例如鉛）和半導(dǎo)體（N型硅片）的接觸面上，用已形成的肖特基來阻擋反向電壓。肖特基與PN結(jié)的整流作用原理有根本性的差異。其耐壓程度只有40V左右。其特長是：開關(guān)速度非?？欤悍聪蚧謴?fù)時間trr特別地短。因此，能制作開關(guān)二極和低壓大電流整流二極管。

三、按用途分類

1、檢波用二極管

檢波主要是將高頻信號中的低頻信號檢出，這一作用經(jīng)常用于收音機(jī)中。

就原理而言，從輸入信號中取出調(diào)制信號是檢波，以整流電流的大?。?00mA）作為界線通常把輸出電流小于100mA的叫檢波。鍺材料點接觸型、工作頻率可達(dá)400MHz，正向壓降小，結(jié)電容小，檢波效率高，頻率特性好，為2AP型。類似點觸型那樣檢波用的二極管，除用于檢波外，還能夠用于限幅、削波、調(diào)制、混頻、開關(guān)等電路。也有為調(diào)頻檢波專用的特性一致性好的兩只二極管組合件。

2、整流用二極管

由于二極管具有單向?qū)щ娦?，因此可將方向交替變換的交流電轉(zhuǎn)換為單一方向的脈沖直流電，完成整流的功能。

就原理而言，從輸入交流中得到輸出的直流是整流。以整流電流的大?。?00mA）作為界線通常把輸出電流大于100mA的叫整流。面結(jié)型，工作頻率小于KHz，最高反向電壓從25伏至3000伏分A～X共22檔。分類如下：①硅半導(dǎo)體整流二極管2CZ型、②硅橋式整流器QL型、③用于電視機(jī)高壓硅堆工作頻率近100KHz的2CLG型。

3、限幅用二極管

由于在二極管兩端加正向電壓使其導(dǎo)通后，其正向壓降基本保持不變，因此其在電路中可以作為限幅元件，將信號的幅度限制在一定的范圍內(nèi)。

大多數(shù)二極管能作為限幅使用。也有象保護(hù)儀表用和高頻齊納管那樣的專用限幅二極管。為了使這些二極管具有特別強(qiáng)的限制尖銳振幅的作用，通常使用硅材料制造的二極管。也有這樣的組件出售：依據(jù)限制電壓需要，把若干個必要的整流二極管串聯(lián)起來形成一個整體。

4、調(diào)制用二極管

通常指的是環(huán)形調(diào)制專用的二極管。就是正向特性一致性好的四個二極管的組合件。即使其它變?nèi)荻O管也有調(diào)制用途，但它們通常是直接作為調(diào)頻用。

5、混頻用二極管

使用二極管混頻方式時，在500～10，000Hz的頻率范圍內(nèi)，多采用肖特基型和點接觸型二極管。

6、放大用二極管

用二極管放大，大致有依靠隧道二極管和體效應(yīng)二極管那樣的負(fù)阻性器件的放大，以及用變?nèi)荻O管的參量放大。因此，放大用二極管通常是指隧道二極管、體效應(yīng)二極管和變?nèi)荻O管。

7、開關(guān)用二極管

由于二極管具有單向?qū)щ娦?，在正向電壓作用下電阻很小，相?dāng)于通路，類似于開關(guān)打開狀態(tài);而在反向電壓作用下電阻很大，相當(dāng)于斷路，類似于開關(guān)閉合狀態(tài)。二極管具有的這種開關(guān)特性，使得其可以組成各種邏輯電路。

有在小電流下（10mA程度）使用的邏輯運算和在數(shù)百毫安下使用的磁芯激勵用開關(guān)二極管。小電流的開關(guān)二極管通常有點接觸型和鍵型等二極管，也有在高溫下還可能工作的硅擴(kuò)散型、臺面型和平面型二極管。開關(guān)二極管的特長是開關(guān)速度快。而肖特基型二極管的開關(guān)時間特短，因而是理想的開關(guān)二極管。2AK型點接觸為中速開關(guān)電路用；2CK型平面接觸為高速開關(guān)電路用；用于開關(guān)、限幅、鉗位或檢波等電路；肖特基（SBD）硅大電流開關(guān)，正向壓降小，速度快、效率高。

8、變?nèi)荻O管

可以通過對其施加反向電壓來改變其PN結(jié)的靜電容量，從而達(dá)到變?nèi)莸墓δ?，?jīng)常于電視機(jī)高頻頭的頻道轉(zhuǎn)換和調(diào)諧電路。

用于自動頻率控制（AFC）和調(diào)諧用的小功率二極管稱變?nèi)荻O管。日本廠商方面也有其它許多叫法。通過施加反向電壓，使其PN結(jié)的靜電容量發(fā)生變化。因此，被使用于自動頻率控制、掃描振蕩、調(diào)頻和調(diào)諧等用途。通常，雖然是采用硅的擴(kuò)散型二極管，但是也可采用合金擴(kuò)散型、外延結(jié)合型、雙重擴(kuò)散型等特殊制作的二極管，因為這些二極管對于電壓而言，其靜電容量的變化率特別大。結(jié)電容隨反向電壓VR變化，取代可變電容，用作調(diào)諧回路、振蕩電路、鎖相環(huán)路，常用于電視機(jī)高頻頭的頻道轉(zhuǎn)換和調(diào)諧電路，多以硅材料制作。

9、頻率倍增用二極管

對二極管的頻率倍增作用而言，有依靠變?nèi)荻O管的頻率倍增和依靠階躍（即急變）二極管的頻率倍增。頻率倍增用的變?nèi)荻O管稱為可變電抗器，可變電抗器雖然和自動頻率控制用的變?nèi)荻O管的工作原理相同，但電抗器的構(gòu)造卻能承受大功率。階躍二極管又被稱為階躍恢復(fù)二極管，從導(dǎo)通切換到關(guān)閉時的反向恢復(fù)時間trr短，因此，其特長是急速地變成關(guān)閉的轉(zhuǎn)移時間顯著地短。如果對階躍二極管施加正弦波，那么，因tt（轉(zhuǎn)移時間）短，所以輸出波形急驟地被夾斷，故能產(chǎn)生很多高頻諧波。

10、穩(wěn)壓二極管

穩(wěn)壓二極管是一種工作于反向擊穿狀態(tài)的面結(jié)型硅二極管，在穩(wěn)壓電路中串入限流電阻，限制穩(wěn)壓二極管擊穿后電流值，使得其擊穿狀態(tài)可以一直保持下去。

是代替穩(wěn)壓電子二極管的產(chǎn)品。被制作成為硅的擴(kuò)散型或合金型。是反向擊穿特性曲線急驟變化的二極管。作為控制電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓使用而制作的。二極管工作時的端電壓（又稱齊納電壓）從3V左右到150V，按每隔10%，能劃分成許多等級。在功率方面，也有從200mW至100W以上的產(chǎn)品。工作在反向擊穿狀態(tài)，硅材料制作，動態(tài)電阻RZ很小，一般為2CW型；將兩個互補二極管反向串接以減少溫度系數(shù)則為2DW型。

11、PIN型二極管（PINDiode）

這是在P區(qū)和N區(qū)之間夾一層本征半導(dǎo)體（或低濃度雜質(zhì)的半導(dǎo)體）構(gòu)造的晶體二極管。PIN中的I是“本征”意義的英文略語。當(dāng)其工作頻率超過100MHz時，由于少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)和“本征”層中的渡越時間效應(yīng)，其二極管失去整流作用而變成阻抗元件，并且，其阻抗值隨偏置電壓而改變。在零偏置或直流反向偏置時，“本征”區(qū)的阻抗很高；在直流正向偏置時，由于載流子注入“本征”區(qū)，而使“本征”區(qū)呈現(xiàn)出低阻抗?fàn)顟B(tài)。因此，可以把PIN二極管作為可變阻抗元件使用。它常被應(yīng)用于高頻開關(guān)（即微波開關(guān)）、移相、調(diào)制、限幅等電路中。

12、雪崩二極管（AvalancheDiode）

它是在外加電壓作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩的晶體管。產(chǎn)生高頻振蕩的工作原理是欒的：利用雪崩擊穿對晶體注入載流子，因載流子渡越晶片需要一定的時間，所以其電流滯后于電壓，出現(xiàn)延遲時間，若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r間，那么，在電流和電壓關(guān)系上就會出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng)，從而產(chǎn)生高頻振蕩。它常被應(yīng)用于微波領(lǐng)域的振蕩電路中。

13、江崎二極管（TunnelDiode

它是以隧道效應(yīng)電流為主要電流分量的晶體二極管。其基底材料是砷化鎵和鍺。其P型區(qū)的N型區(qū)是高摻雜的（即高濃度雜質(zhì)的）。隧道電流由這些簡并態(tài)半導(dǎo)體的量子力學(xué)效應(yīng)所產(chǎn)生。發(fā)生隧道效應(yīng)具備如下三個條件：①費米能級位于導(dǎo)帶和滿帶內(nèi)；②空間電荷層寬度必須很窄（0.01微米以下）；簡并半導(dǎo)體P型區(qū)和N型區(qū)中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。江崎二極管為雙端子有源器件。其主要參數(shù)有峰谷電流比（IP／PV），其中，下標(biāo)“P”代表“峰”；而下標(biāo)“V”代表“谷”。江崎二極管可以被應(yīng)用于低噪聲高頻放大器及高頻振蕩器中（其工作頻率可達(dá)毫米波段），也可以被應(yīng)用于高速開關(guān)電路中。

14、快速關(guān)斷（階躍恢復(fù)）二極管（StepRecovaryDiode）

它也是一種具有PN結(jié)的二極管。其結(jié)構(gòu)上的特點是：在PN結(jié)邊界處具有陡峭的雜質(zhì)分布區(qū)，從而形成“自助電場”。由于PN結(jié)在正向偏壓下，以少數(shù)載流子導(dǎo)電，并在PN結(jié)附近具有電荷存貯效應(yīng)，使其反向電流需要經(jīng)歷一個“存貯時間”后才能降至最小值（反向飽和電流值）。階躍恢復(fù)二極管的“自助電場”縮短了存貯時間，使反向電流快速截止，并產(chǎn)生豐富的諧波分量。利用這些諧波分量可設(shè)計出梳狀頻譜發(fā)生電路。快速關(guān)斷（階躍恢復(fù)）二極管用于脈沖和高次諧波電路中。

15、肖特基二極管（SchottkyBarrierDiode）

它是具有肖特基特性的“金屬半導(dǎo)體結(jié)”的二極管。其正向起始電壓較低。其金屬層除材料外，還可以采用金、鉬、鎳、鈦等材料。其半導(dǎo)體材料采用硅或砷化鎵，多為N型半導(dǎo)體。這種器件是由多數(shù)載流子導(dǎo)電的，所以，其反向飽和電流較以少數(shù)載流子導(dǎo)電的PN結(jié)大得多。由于肖特基二極管中少數(shù)載流子的存貯效應(yīng)甚微，所以其頻率響僅為RC時間常數(shù)限制，因而，它是高頻和快速開關(guān)的理想器件。其工作頻率可達(dá)100GHz。并且，MIS（金屬－絕緣體－半導(dǎo)體）肖特基二極管可以用來制作太陽能電池或發(fā)光二極管。

16、阻尼二極管

具有較高的反向工作電壓和峰值電流，正向壓降小，高頻高壓整流二極管，用在電視機(jī)行掃描電路作阻尼和升壓整流用。

17、瞬變電壓抑制二極管

TVP管，對電路進(jìn)行快速過壓保護(hù)，分雙極型和單極型兩種，按峰值功率（500W－5000W）和電壓（8.2V～200V）分類。

18、雙基極二極管（單結(jié)晶體管）

兩個基極，一個發(fā)射極的三端負(fù)阻器件，用于張馳振蕩電路，定時電壓讀出電路中，它具有頻率易調(diào)、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

19、發(fā)光二極管

用磷化鎵、磷砷化鎵材料制成，體積小，正向驅(qū)動發(fā)光。工作電壓低，工作電流小，發(fā)光均勻、壽命長、可發(fā)紅、黃、綠單色光。經(jīng)常應(yīng)用于VCD、DVD、計算器等顯示器上，例如電腦硬盤的指示燈、充電器的指示燈等都是發(fā)光二極管在生活中的應(yīng)用。

20、硅功率開關(guān)二極管

硅功率開關(guān)二極管具有高速導(dǎo)通與截止的能力。它主要用于大功率開關(guān)或穩(wěn)壓電路、直流變換器、高速電機(jī)調(diào)速及在驅(qū)動電路中作高頻整流及續(xù)流箝拉，具有恢復(fù)特性軟、過載能力強(qiáng)的優(yōu)點、廣泛用于計算機(jī)、雷達(dá)電源、步進(jìn)電機(jī)調(diào)速等方面。

21、旋轉(zhuǎn)二極管

主要用于無刷電機(jī)勵磁、也可作普通整流用。

四、根據(jù)特性分類

點接觸型二極管，按正向和反向特性分類如下：

1、一般用點接觸型二極管

這種二極管正如標(biāo)題所說的那樣，通常被使用于檢波和整流電路中，是正向和反向特性既不特別好，也不特別壞的中間產(chǎn)品。如：SD34、SD46、1N34A等等屬于這一類。

2、高反向耐壓點接觸型二極管

是最大峰值反向電壓和最大直流反向電壓很高的產(chǎn)品。使用于高壓電路的檢波和整流。這種型號的二極管一般正向特性不太好或一般。在點接觸型鍺二極管中，有SD38、1N38A、OA81等等。這種鍺材料二極管，其耐壓受到限制。要求更高時有硅合金和擴(kuò)散型。

3、高反向電阻點接觸型二極管

正向電壓特性和一般用二極管相同。雖然其反方向耐壓也是特別地高，但反向電流小，因此其特長是反向電阻高。使用于高輸入電阻的電路和高阻負(fù)荷電阻的電路中，就鍺材料高反向電阻型二極管而言，SD54、1N54A等等屬于這類二極管。

4、高傳導(dǎo)點接觸型二極管

它與高反向電阻型相反。其反向特性盡管很差，但使正向電阻變得足夠小。對高傳導(dǎo)點接觸型二極管而言，有SD56、1N56A等等。對高傳導(dǎo)鍵型二極管而言，能夠得到更優(yōu)良的特性。這類二極管，在負(fù)荷電阻特別低的情況下，整流效率較高。

五、按工作頻率分類

二極管按工作頻率可分為高頻二極管和低頻二極管。

六、按電流容量分類

二極管按其電流容量可分為大功率二極管（電流為5A以上）、中功率二極管（電流在1-5A）和小功率二極管（電流在1A以下）。