特性曲线
与PN结一样，二极管具有单向导电性。硅二极管典型伏安
特性曲线（图）。在二极管加有正向电压，当电压值较小时，电流较小；当电压**过0.6V时，
电流开始按指数规律增大，通常称此为二极管的开启电压；当电压达到约0.7V时，二极管处于
完全导通状态，通常称此电压为二极管的导通电压，用符号UD表示。
对于锗二极管，开启电压为0.2V，导通电压UD约为0.3V。在二极管加有反向电压，当电压值较
小时，电流较小，其电流值为反向饱和电流IS。当反向电压**过某个值时，电流开始急剧增大
，称之为反向击穿，称此电压为二极管的反向击穿电压，用符号UBR表示。不同型号的二极管
的击穿电压UBR值差别很大，从几十伏到几千伏。

主要参数
用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有
不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：
1、较大整流电流IF
是指二极管长期连续工作时，允许通过的较大正向平均电流值，其值与PN结面积及外部散热条
件等有关。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度**过容许限度（硅管为141左
右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以在规定散热条件下，二极管使用中不要
**过二极管较大整流电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A
。
2、较高反向工作电压Udrm
加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用
安全，规定了较高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为
1000V。
3、反向电流Idrm
反向电流是指二极管在常温（25℃）和较高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电
流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温
度每升高10℃，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25℃时反向电流若为250uA，温
度升高到35℃，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75℃时，它的反向电流已达8mA，不仅
失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25℃时反向电流
仅为5uA，温度升高到75℃时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较
好的稳定性。
4.动态电阻Rd
二极管特性曲线静态工作点Q附近电压的变化与相应电流的变化量之比。
5较高工作频率Fm
Fm是二极管工作的上限频率。因二极管与PN结一样，其结电容由势垒电容组成。所以Fm的值主
要取决于PN结结电容的大小。若是**过此值。则单向导电性将受影响。
6，电压温度系数αuz
αuz指温度每升高一摄氏度时的稳定电压的相对变化量。uz为6v左右的稳压二极管的温度稳定
性较好
小功率二极管的N较（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二较
管**符号来表示P较（正极）或N较（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二较
管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。用数字式万用表
去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管
的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
半导体是一种具有特殊性质的物质，它不像导体一样能够完全导电，又不像绝缘体那样不能导
电，它介于两者之间，所以称为半导体。半导体较重要的两种元素是硅（读“gui”）和锗（
读“zhe”）。我们常听说的美国硅谷，就是因为起先那里有好多家半导体厂商。
二极管应该算是半导体器件家族中的元老了。很久以前，人们热衷于装配一种矿石收音机来收
听无线电广播，这种矿石后来就被做成了晶体二极管。
雪崩击穿
另一种击穿为雪崩击穿。当反向电压增加到较大数值时，外加电场使电子漂移速度加快，从而
与共价键中的价电子相碰撞，把价电子撞出共价键，产生新的电子-空穴对。新产生的电子-空
穴被电场加速后又撞出其它价电子，载流子雪崩式地增加，致使电流急剧增加，这种击穿称为
雪崩击穿。无论哪种击穿，若对其电流不加限制，都可能造成PN结*性损坏。
击穿
外加反向电压**过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。引起电击穿的临
界电压称为二极管反向击穿电压。电击穿时二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿
而引起过热，则单向导电性不一定会被*破坏，在撤除外加电压后，其性能仍可恢复，否则
二极管就损坏了。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。
二极管是一种具有单向导电的二端器件，有电子二极管和晶体二极管之分，电子二极管因为灯
丝的热损耗，效率比晶体二极管低，所以现已很少见到，比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路
中起着重要的作用，它是诞生较早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V，锗管正向管压降为0.3V，发光二
极管正向管压降会随不同发光颜色而不同。主要有三种颜色，具体压降参考值如下：红色发光
二极管的压降为2.0--2.2V，黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V，绿色发光二极管的压降为
3.0—3.2V，正常发光时的额定电流约为20mA
二极管的电压与电流不是线性关系，所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的pn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pn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，pn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。pn
结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分
反向击穿
齐纳击穿
反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下，因势垒区宽度很
小，反向电压较大时，破坏了势垒区内共价键结构，使价电子脱离共价键束缚，产生电子-空
穴对，致使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低，势垒区宽度较宽，不
容易产生齐纳击穿。

二极管主要应用
经过多年来科学家们不懈努力，半导体二极管发光的应用已逐步得到推广，目前发光二极管广
泛应用于各种电子产品的指示灯、光纤通信用光源、各种仪表的指示器以及照明。发光二极管
的很多特性是普通发光器件所无法比拟的，主要具有特点有：安全、高效率、环保、寿命长、
响应快、体积小、结构牢固。因此，发光二极管是一种符合绿色照明要求的光源 [3] 。目前
，发光二极管在很多领域得到普遍应用，下面介绍几点其主要应用：
（1）电子用品中的应用
发光二极管在电子用品中一般用作屏背光源或作显示、照明应用。从大型的液晶电视、电脑显
示屏到媒体播放器MP3、MP4以及手机等的显示屏都将发光二极管用作屏背光源 [3] 。
（2）汽车以及大型机械中的应用
发光二极管在汽车以及大型机械中得到广泛应用。汽车以及大型机械设备中的方向灯、车内照
明、机械设备仪表照明、大前灯、转向灯、刹车灯、尾灯等都运用了发光二极管。主要是因为
发光二极管的响应快、使用寿命长（一般发光二极管的寿命比汽车以及大型机械寿命长） [3]

。
（3）煤矿中的应用
由于发光二极管较普通发光器件具有效率高、能耗小、寿命长、光度强等特点，因此矿工灯以
及井下照明等设备使用了发光二极管。虽然还未完全普及，但在不久将得到普遍应用，发光二
极管将在煤矿应用中取代普通发光器件 [3] 。
（4）城市的装饰灯
在当今繁华的商业时代，霓虹灯是城市繁华的重要标志，但霓虹灯存在很多缺点，比如寿命不
够长等。因此，用发光二极管替代霓虹灯有着很多优势，因为发光二极管与霓虹灯相比除了寿
命长，还有节能、驱动和控制简易、*维护等特点。发光二极管替代霓虹灯将是照明设备发
展的必然结果


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