二極管是用半導(dǎo)體材料(硅、硒、鍺等)制成的一種電子器件。二極管有兩個(gè)電極，正極，又叫陽極;負(fù)極，又叫陰極，給二極管兩極間加上正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通， 加上反向電壓時(shí)，二極管截止。 二極管的導(dǎo)通和截止，則相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開 。二極管具有單向?qū)щ娦阅?，?dǎo)通時(shí)電流方向是由陽極通過管子流向陰極。二極管是最早誕生的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用非常廣泛。特別是在各種電子電路中，利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行合理的連接，構(gòu)成不同功能的電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電整流、對(duì)調(diào)制信號(hào)檢波、限幅和鉗位以及對(duì)電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能。無論是在常見的收音機(jī)電路還是在其他的家用電器產(chǎn)品或工業(yè)控制電路中，都可以找到二極管的蹤跡。

二極管是一種由半導(dǎo)體材料制成的電子器件，具有兩個(gè)電極，分別稱為陽極(正極)和陰極(負(fù)極)。二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)。在這個(gè)PN結(jié)中，P區(qū)引出的電極稱為陽極，N區(qū)引出的電極稱為陰極。

二極管具有單向?qū)щ娦?，即給二極管兩極間加上正向電壓時(shí)，二極管導(dǎo)通，電流可以從陽極流向陰極;而加上反向電壓時(shí)，二極管截止，電流幾乎無法通過。這種導(dǎo)通和截止的狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)的接通與斷開，因此二極管可以用作電子開關(guān)。

二極管是最早誕生的半導(dǎo)體器件之一，其應(yīng)用非常廣泛。在各種電子電路中，利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進(jìn)行合理的連接，可以構(gòu)成不同功能的電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電整流、對(duì)調(diào)制信號(hào)檢波、限幅和鉗位以及對(duì)電源電壓的穩(wěn)壓等多種功能。

二極管按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為硅二極管和鍺二極管。根據(jù)用途的不同，二極管還可區(qū)分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發(fā)光二極管、硅功率開關(guān)二極管、旋轉(zhuǎn)二極管等。此外，還有用于特殊目的的二極管，如溫度傳感器、紅外傳感器、光傳感器等。

二極管作為最基礎(chǔ)的晶體管，在電子電路應(yīng)用中無所不在，博主在電路小課堂專欄里面的電路總結(jié)，不管是電平轉(zhuǎn)換電路，電源自動(dòng)切換電路，防反接電路，都有二極管的影子。

雖然二極管很基礎(chǔ)，相對(duì)其他晶體管來說它是簡(jiǎn)單的，但是他的種類繁多，不同的類型應(yīng)用場(chǎng)景也不相同，那么在我們平時(shí)電路設(shè)計(jì)上如何選擇合適的二極管，以及了解不同種類的二極管的應(yīng)用場(chǎng)景就很重要了。

什么是二極管 編輯二極管是電力和電子學(xué)中的一種電子設(shè)備，其作用僅限于允許電流在一個(gè)方向上通過。在半導(dǎo)體被發(fā)現(xiàn)之前，大型電子管完成了這項(xiàng)任務(wù)，被稱為閥門。

二極管僅在一個(gè)方向上傳導(dǎo)電流，并在相反方向上充當(dāng)絕緣體。因此，如果交流電壓進(jìn)入它，它讓電流在電壓周期的一半運(yùn)行，并阻止另一半周期的電流流動(dòng)，充當(dāng)整流器，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。 如果使用單個(gè)二極管來拉直電流，它會(huì)發(fā)送脈動(dòng)直流電，但包含 4 個(gè)二極管的電橋可以很好地執(zhí)行矯正過程并且紋波減小。

二極管是一種雙端子電子元件，主要在一個(gè)方向(不對(duì)稱連接)上傳導(dǎo)電流;它在一個(gè)方向上具有低電阻(理想情況下為零)，在另一個(gè)方向上具有高電阻(理想情況下是無限的)。二極管真空管或熱二極管是一種帶有兩個(gè)電極的真空管，一個(gè)熱陰極和一個(gè)板，其中電子只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，從陰極流向極板。半導(dǎo)體二極管是當(dāng)今最常用的類型，是一種晶體半導(dǎo)體材料，具有連接到兩個(gè)電氣端子的 PN 結(jié)。 半導(dǎo)體二極管是最早的半導(dǎo)體電子設(shè)備。1874年，德國(guó)物理學(xué)家費(fèi)迪南德·布勞恩(Ferdinand Braun)發(fā)現(xiàn)了晶體金屬和金屬之間接觸的不對(duì)稱電傳導(dǎo)。今天，大多數(shù)二極管由硅制成，但也使用其他半導(dǎo)體材料，如砷化鎵和鍺。

二極管的應(yīng)用 編輯二極管通常用于緊湊型電路、交流矯直，它們與旋轉(zhuǎn)器一起是最重要的參與者。它還用于電流作為交流電執(zhí)行器從一側(cè)通過的電路：

在保持恒定電壓值的電路中。

通過齊納二極管，閥門可以連接在發(fā)電機(jī)的兩端(負(fù)極和正極)之間，一旦電壓超過一定值，閥門就成為電流通道，因此發(fā)電機(jī)兩端之間的電路閉合，導(dǎo)致熔融燃燒，從而其余組件存活。

矯直交流電時(shí)使用二極管：

半波矯直：使用一個(gè)閥門。

全波矯直：閥門根據(jù)功能以不同的方式形成，這些結(jié)構(gòu)稱為橋。

紅光二極管幫助植物在國(guó)際空間站上生長(zhǎng)。 Warp 75 Warp 10 設(shè)備是一種便攜式高強(qiáng)度 LED 裝置，Warp 10 有助于緩解肌肉和關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)炎疼痛、僵硬、肌肉痙攣 該設(shè)備提供的只是暫時(shí)的緩解，而不是永久的治愈。該設(shè)備目前由美國(guó)國(guó)防部和美國(guó)海軍使用。

Warp 75版本用于緩解接受過骨髓移植的患者的疼痛，還將用于對(duì)抗許多其他疾病的癥狀，例如：骨萎縮，組織多發(fā)性硬化癥，糖尿病并發(fā)癥和帕金森病。

工作原理 編輯二極管取決于雙邊連接的作用機(jī)制。它們的工作原理相反，但原理相同。

半導(dǎo)體雙導(dǎo)體的工作原理與be-n連接相同，主要由硅或帶鍺組成，這種工作原理也適用于Schutki連接。也用于制造二極管的半導(dǎo)體材料之一是砷化鎵。在這種結(jié)中，電流的通過性取決于陽極上使用的電壓的極性(具有B型變形)和陰極(帶有“N型”干擾材料的半導(dǎo)體，因此其容差取決于通過它的電流的方向。B-N結(jié)(灰色區(qū)域)是一個(gè)沒有自由移動(dòng)的電荷載流子的區(qū)域，因?yàn)樵趲в小皃型”(即正)色的晶體中，作為正電荷載流子的間隙和第二個(gè)“n型”晶體中的負(fù)電荷載流子(自由電子)略微滲透到另一側(cè)的分割面上，并且是電中性的。

引起畸變的外來原子固定在原位，不移動(dòng)，形成離子和電子，產(chǎn)生靜電勢(shì)，將兩個(gè)區(qū)域彼此分開，停止中間正負(fù)電荷的結(jié)合過程，并達(dá)到分布平衡狀態(tài)，這種電壓稱為“擴(kuò)散電位”。 這種擴(kuò)散電位分布在整個(gè)二進(jìn)制文件中。通過連接外部電壓 - 取決于傳導(dǎo)極性 - 均衡傳播電位，使P-N結(jié)成為導(dǎo)電流，或者可以增強(qiáng)傳播電位，使結(jié)保持電介質(zhì)。

二極管作為半導(dǎo)體領(lǐng)域的基石元件，憑借其單向?qū)щ娦浴⒔Y(jié)構(gòu)多樣性和功能延展性，幾乎滲透了所有電子設(shè)備的底層電路。從手機(jī)充電器到高鐵控制系統(tǒng)，從LED顯示屏到衛(wèi)星通信設(shè)備，二極管的身影無處不在。本文將深入剖析二極管的主要類型及其核心應(yīng)用場(chǎng)景，帶您解鎖這顆“電子心臟”的奧秘。

按結(jié)構(gòu)與工藝分類：性能差異決定應(yīng)用邊界

點(diǎn)接觸型二極管

這類二極管采用金屬細(xì)絲與半導(dǎo)體晶片點(diǎn)接觸工藝，形成微小PN結(jié)。其核心優(yōu)勢(shì)在于結(jié)電容小、高頻特性優(yōu)異，但承載電流能力較弱(通常≤50mA)。因此，它常被用于高頻檢波電路(如收音機(jī)調(diào)頻信號(hào)提取)和小電流開關(guān)電路(如數(shù)字邏輯門控制)。例如，老式收音機(jī)中的2AP系列二極管就是典型代表。

面接觸型二極管

通過合金法工藝形成大面積PN結(jié)，具有大電流承載能力(可達(dá)數(shù)十安培)和高反向耐壓特性(數(shù)百至數(shù)千伏)。這類二極管是電源整流的絕對(duì)主力，廣泛應(yīng)用于家用電器、工業(yè)設(shè)備的交流轉(zhuǎn)直流系統(tǒng)。例如，微波爐電源模塊中的1N4007系列二極管，能穩(wěn)定處理220V交流電的整流需求。

平面型二極管

采用光刻技術(shù)制造的精密器件，PN結(jié)面積可靈活調(diào)整。小面積版本(如1N4148)以納秒級(jí)開關(guān)速度成為數(shù)字電路的理想選擇;大面積版本(如FR307)則專攻大功率整流，常見于新能源汽車充電樁的電源模塊。其獨(dú)特的工藝優(yōu)勢(shì)還使其成為集成電路內(nèi)部的核心開關(guān)元件。

按功能特性分類：場(chǎng)景化應(yīng)用的精準(zhǔn)匹配

整流二極管

作為交流轉(zhuǎn)直流的“電能翻譯官”，整流二極管通過單向?qū)ㄌ匦詾V除電流負(fù)半周。硅基平面整流管(如1N5408)因耐壓高達(dá)1000V，成為開關(guān)電源的標(biāo)準(zhǔn)配置。數(shù)據(jù)顯示，2024年全球整流二極管市場(chǎng)規(guī)模已突破52億美元，其中80%用于工業(yè)電源系統(tǒng)。

穩(wěn)壓二極管(齊納二極管)

利用反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)電壓箝位，在鋰電池保護(hù)電路中，MMSZ系列穩(wěn)壓管可將電壓穩(wěn)定在3.3V±2%，防止過充風(fēng)險(xiǎn)。其溫度系數(shù)控制技術(shù)(如BZX85C系列)更使醫(yī)療設(shè)備的電源穩(wěn)定性達(dá)到0.01%精度。

發(fā)光二極管(LED)

從指示燈光到MiniLED顯示屏，LED通過電致發(fā)光效應(yīng)革新了照明產(chǎn)業(yè)。氮化鎵基藍(lán)光LED配合熒光粉技術(shù)，使白光LED光效突破200lm/W，較白熾燈節(jié)能90%。2025年發(fā)布的iPhone 17 Pro將搭載Micro LED屏幕，其像素級(jí)二極管密度高達(dá)3000PPI。

肖特基二極管

金屬-半導(dǎo)體結(jié)帶來的0.3V超低正向壓降，使其在低壓大電流場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)顯著。服務(wù)器電源中的SS56肖特基管，配合同步整流技術(shù)，可將48V轉(zhuǎn)12V的效率提升至98%。但其反向漏電流特性要求嚴(yán)格的熱設(shè)計(jì)，通常需配合散熱片使用。

快速恢復(fù)二極管(FRD)

在光伏逆變器中，F(xiàn)FPF08S60S等FRD產(chǎn)品憑借200ns級(jí)反向恢復(fù)時(shí)間，將MPPT效率提升至99.6%。其摻雜金工藝有效降低了載流子壽命，特別適合20kHz以上的高頻開關(guān)場(chǎng)景。