二极管是一种电子元件,它允许电流向一个方向流动,并阻止电流向相反方向流动。它由pn结组成,即p掺杂和n掺杂半导体材料之间的连接。
二极管的功能基于半导体材料的原理。在p掺杂区有空穴作为电荷载流子,而在n掺杂区有电子作为电荷载流子。如果对p掺杂区域施加正电压,对n掺杂区域施加负电压,则电子和空穴彼此分离,并产生阻挡电流流动的阻挡层。
另一方面,如果向n掺杂区施加正电压,向p掺杂区施加负电压,则电子和空穴被迫进入pn结附近,势垒层被克服。这允许电流在这个方向流动,二极管传导电流。
二极管的行为可以通过其特性曲线来描述,该曲线表示施加的电压和电流之间的关系。在正向方向上,二极管具有低电阻,允许电流几乎不受阻碍地流动,而在反向方向上,电阻非常高,电流流动被阻挡。
二极管有多种应用,如从交流电到直流电的整流、反向电流保护或电子设备中的信号调制。