二极管正负极区分及工作原理解析-KIA MOS管

二极管简介

二极(ji)(ji)管的(de)(de)英文是(shi)diode。二极(ji)(ji)管是(shi)由半(ban)导体(ti)材(cai)料（硅、硒、锗(zhe)等(deng)）制成的(de)(de)。二极(ji)(ji)管的(de)(de)正、负(fu)二个端(duan)(duan)子,一(yi)端(duan)(duan)称(cheng)为阳极(ji)(ji),一(yi)端(duan)(duan)称(cheng)为阴极(ji)(ji)。电流(liu)只能从(cong)阳极(ji)(ji)向阴极(ji)(ji)方向移(yi)动。二极(ji)(ji)管是(shi)由半(ban)导体(ti)组成的(de)(de)器件。半(ban)导体(ti)无论哪个方向都(dou)能流(liu)动电流(liu)。

二极管工作原理（正向导电，反向不导电）

晶体(ti)二极管是一个由p型半导体(ti)和(he)n型半导体(ti)形(xing)成(cheng)的p-n结，在其界面(mian)处(chu)两侧形(xing)成(cheng)了空间电荷(he)层(ceng)，并(bing)且(qie)建有自建电场，当不存在外加(jia)电压时，因为p-n结两边载流(liu)子浓度差引(yin)起的扩散电流(liu)和(he)自建电场引(yin)起的漂(piao)移电流(liu)相等而处(chu)于(yu)电平衡状态。 

当产生(sheng)正向电(dian)压偏置(zhi)时(shi)，外界电(dian)场(chang)与自建电(dian)场(chang)的互相(xiang)抑消作用使载(zai)流子的扩散电(dian)流增(zeng)加引起了(le)正向电(dian)流（也就是导电(dian)的原因）。

当(dang)产生反(fan)向电(dian)(dian)压偏置时，外(wai)界电(dian)(dian)场(chang)与自(zi)建电(dian)(dian)场(chang)进(jin)一(yi)步(bu)加(jia)强，形成在一(yi)定(ding)反(fan)向电(dian)(dian)压范围中与反(fan)向偏置电(dian)(dian)压值无关的反(fan)向饱(bao)和(he)电(dian)(dian)流I0（这也就是不导电(dian)(dian)的原因(yin)）。

当(dang)外加的(de)反向电(dian)压高到一定程度(du)时，p-n结空间(jian)电(dian)荷层中(zhong)的(de)电(dian)场强(qiang)度(du)达(da)到临界(jie)值产生(sheng)(sheng)载流(liu)子的(de)倍增(zeng)过程，产生(sheng)(sheng)大(da)量(liang)电(dian)子空穴对，产生(sheng)(sheng)了(le)数值很大(da)的(de)反向击穿(chuan)(chuan)电(dian)流(liu)，称为二(er)极管的(de)击穿(chuan)(chuan)现(xian)象(xiang)。

二极管特性

二(er)极管(guan)（英语：Diode），电(dian)子元件当中，一种(zhong)具有两个电(dian)极的装置，只允(yun)许电(dian)流由单一方(fang)向流过。许多的使用是应用其整流的功能。而变容二(er)极管(guan)（Varicap Diode）则用来当作电(dian)子式(shi)的可调电(dian)容器。

大部分二极管所具(ju)备的电流方(fang)向性，通(tong)常称(cheng)之(zhi)为(wei)“整流（Rectifying）”功(gong)能。二极管最普遍(bian)的功(gong)能就是只允许电流由单一方(fang)向通(tong)过（称(cheng)为(wei)顺向偏(pian)压(ya)(ya)），反向时阻断 （称(cheng)为(wei)逆向偏(pian)压(ya)(ya)）。

因此(ci)，二(er)极(ji)(ji)管(guan)可以(yi)想成(cheng)电子版的(de)逆止(zhi)阀。然而实际上二(er)极(ji)(ji)管(guan)并不(bu)会表(biao)现出如此(ci)完美的(de)开与关(guan)的(de)方(fang)向性(xing)，而是较为复杂(za)的(de)非(fei)线性(xing)电子特征——这是由特定(ding)类型的(de)二(er)极(ji)(ji)管(guan)技术决定(ding)的(de)。

二极管使用上除了(le)用做开关的方式之外还有(you)很多(duo)其他的功(gong)能(neng)。

早(zao)期的(de)二(er)极管(guan)包(bao)含“猫(mao)须(xu)晶体（"Cat's Whisker" Crystals）”以及真空管(guan)(英国称为“热(re)游离阀（Thermionic Valves）”)。现今最普遍的(de)二(er)极管(guan)大多是(shi)使(shi)用半导体材(cai)料如(ru)硅(gui)或锗。

1、正向性(xing)

外加正(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)压时，在正(zheng)向(xiang)(xiang)特性(xing)的起始部分(fen)，正(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)压很小，不足以克服PN结内电(dian)(dian)(dian)场的阻挡作用，正(zheng)向(xiang)(xiang)电(dian)(dian)(dian)流几(ji)乎为零(ling)，这(zhei)一段(duan)称为死区。

这个不能(neng)使二(er)极管导通(tong)的(de)正(zheng)向(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压称为死区电(dian)(dian)(dian)(dian)压。当(dang)正(zheng)向(xiang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压大于死区电(dian)(dian)(dian)(dian)压以后，PN结内电(dian)(dian)(dian)(dian)场被克(ke)服，二(er)极管正(zheng)向(xiang)导通(tong)，电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)随电(dian)(dian)(dian)(dian)压增大而迅速上(shang)升(sheng)。

在正(zheng)常(chang)使用的电(dian)流范围(wei)内，导(dao)通时二(er)极管的端电(dian)压(ya)(ya)几(ji)乎维持不变，这个电(dian)压(ya)(ya)称为二(er)极管的正(zheng)向电(dian)压(ya)(ya)。

2、反向性(xing)

外加反向电压不超过(guo)一定范围(wei)时，通过(guo)二极管(guan)的电流是少数载(zai)流子漂移运动(dong)所形(xing)成反向电流。

由于(yu)反(fan)向电(dian)流很(hen)小，二极管处(chu)于(yu)截止状态。这个(ge)反(fan)向电(dian)流又(you)称为反(fan)向饱(bao)和电(dian)流或(huo)漏电(dian)流，二极管的反(fan)向饱(bao)和电(dian)流受(shou)温度影(ying)响(xiang)很(hen)大。

3、击穿(chuan)

外加反(fan)向(xiang)电(dian)压超过(guo)某(mou)一数值时，反(fan)向(xiang)电(dian)流会突然(ran)增大，这(zhei)种现(xian)象称(cheng)为电(dian)击(ji)穿。

引(yin)起电(dian)击穿(chuan)的临界电(dian)压称为二(er)极管反向击穿(chuan)电(dian)压。电(dian)击穿(chuan)时二(er)极管失去单向导电(dian)性。

如果二极(ji)管没有因(yin)电击穿而引(yin)起过热，则单向导电性(xing)不一(yi)定会被永久破坏(huai)，在撤除外加(jia)电压后，其性(xing)能仍可恢复，否则二极(ji)管就(jiu)损坏(huai)了。因(yin)而使用时应避免二极(ji)管外加(jia)的(de)反向电压过高(gao)。

二极管正负极区分

1）一般来说，普通(tong)二极管有色(se)端标识(shi)的一级是负(fu)极。

2）发光二极(ji)管判断(duan)的(de)话，长(zhang)脚是(shi)(shi)正极(ji)，短(duan)脚是(shi)(shi)负(fu)极(ji)。如果都(dou)是(shi)(shi)一样长(zhang)的(de)话，那么(me)里面大一点的(de)是(shi)(shi)负(fu)极(ji)，比较小的(de)那个是(shi)(shi)正极(ji)。

3）晶体二极管(guan)PN结的导(dao)通(tong)方向(xiang)(xiang)是(shi) P-N ，也就是(shi)P-N导(dao)通(tong)（P正(zheng)，N负）。PN结正(zheng)向(xiang)(xiang)导(dao)通(tong)方向(xiang)(xiang)截(jie)至。

另外，在(zai)印制板(ban)中通过PCB板(ban)上(shang)丝(si)印来判别二极管(guan)正(zheng)负极的(de)方(fang)法(fa)有(you)：

1）有缺口的(de)一端(duan)为负极；

2）有(you)横杠(gang)的(de)一(yi)端(duan)为负极(ji)；

3）有白色双杠的一(yi)端为负极(ji)；

4）三角形(xing)箭头(tou)方向的一端为负极；

5）插件二极(ji)管(guan)丝印小圆(yuan)一端是负(fu)极(ji)，大圆(yuan)是正(zheng)极(ji)；

6）插件发光二极管方孔为第(di)一脚为正极。

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