二极管基本原理

P-N结及其电流电压特性
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。

小信号二极管

小讯号二极管常用于调频回路和开关电路中。

这里主要介绍调频变容二极管，肖特基二极管和开关二极管。

调频变容二极管(Tuning Diodes)：众所周知，调频回路的频率与回路中电容值的大小有关，而变容二极管PN结的电容大小受PN结电压的控制。因此就可以通过改变PN结外加电压的方法来实现调频的目的。另外，因为希望调频特性曲线具有良好的线性度，因此，变容二极管往往采用超突变结结构。

肖特基二极管(Schottky Diodes)： 肖特基二极管利用金属与半导体接触所形成的势垒对电流进行控制。它的主要特点是具有较低的正向压降（0.3V至0.6V）；另外它是多子参与导电，这就比少子器件有更快的反应速度。肖特基二极管常用在门电路中作为三极管集电极的箝位二极管，以防止三极管因进入饱和状态而降低开关速度。

开关二极管(Switching Diodes)：研究发现，影响二极管导通/截止（开关）速度的关键是由于非平衡载流子存储效应引起的反向恢复时间的存在。为了提高二极管的开关速度，人们特制造能高速导通与关断的开关二极管。除了对二极管图形进行优化设计外，还在工艺中采用掺金扩散等措施，以保证二极管开关速度的提高。

齐纳管/抗浪涌二极管

齐纳二极管是一种高掺杂二极管。当齐纳二极管PN结的外加反偏电压足够高时，其PN结势垒很陡，水平禁带很窄，大量电子可以利用隧道效应（Tunneling Mechanism）穿越势垒成为自由导电电子，形成巨大的反向击穿电流。在电路中，常利用其很抵的动态电阻来实现很强的负反馈，从而达到稳定电压的作用。即齐纳二极管常用作稳压二极管。

抗浪涌二极管的外型及典型的抗浪涌电流特性如图所示