diode
I elektroniske komponenter brukes ofte en enhet med to elektroder som bare lar strøm flyte i en enkelt retning for sin rettingsfunksjon. Og varaktordioder brukes som elektroniske justerbare kondensatorer. Den gjeldende retningsevnen som de fleste dioder besitter, blir ofte referert til som "rettingsfunksjonen". Den vanligste funksjonen til en diode er å la strøm passere bare i en enkelt retning (kjent som foroverforspenning), og å blokkere den i revers (kjent som omvendt forspenning). Derfor kan dioder betraktes som elektroniske versjoner av tilbakeslagsventiler.
Tidlig vakuum elektroniske dioder; Det er en elektronisk enhet som kan lede strøm ensrettet. Det er et PN-kryss med to ledningsterminaler inne i halvlederdioden, og denne elektroniske enheten har ensrettet strømledningsevne i henhold til retningen til den påførte spenningen. Generelt sett er en krystalldiode et pn-kryssgrensesnitt dannet av sintring av p-type og n-type halvledere. Romladningslag dannes på begge sider av grensesnittet, og danner et selvbygget elektrisk felt. Når den påtrykte spenningen er lik null, er diffusjonsstrømmen forårsaket av konsentrasjonsforskjellen til ladningsbærere på begge sider av pn-overgangen og driftstrømmen forårsaket av det selvbygde elektriske feltet like og i en elektrisk likevektstilstand, som også er karakteristikken til dioder under normale forhold.
Tidlige dioder inkluderte "cat whisker crystals" og vakuumrør (kjent som "termiske ioniseringsventiler" i Storbritannia). De vanligste diodene i dag bruker for det meste halvledermaterialer som silisium eller germanium.

karakteristisk
Positivitet
Når en foroverspenning påføres, i begynnelsen av foroverkarakteristikken, er foroverspenningen veldig liten og ikke nok til å overvinne blokkeringseffekten av det elektriske feltet inne i PN-krysset. Foroverstrømmen er nesten null, og denne delen kalles dødsonen. Foroverspenningen som ikke kan få dioden til å lede kalles dødsonespenningen. Når foroverspenningen er større enn dødsonespenningen, overvinnes det elektriske feltet inne i PN-krysset, dioden leder i foroverretningen, og strømmen øker raskt med spenningsøkningen. Innenfor det normale strømforbruket forblir terminalspenningen til dioden nesten konstant under ledning, og denne spenningen kalles diodens foroverspenning. Når foroverspenningen over dioden overstiger en viss verdi, svekkes det indre elektriske feltet raskt, den karakteristiske strømmen øker raskt, og dioden leder i foroverretningen. Det kalles terskelspenning eller terskelspenning, som er omtrent 0,5V for silisiumrør og omtrent 0,1V for germaniumrør. Foroverledningsspenningsfallet for silisiumdioder er omtrent 0,6-0,8V, og foroverledningsspenningsfallet for germaniumdioder er omtrent 0,2-0,3V.
Omvendt polaritet
Når den påførte reversspenningen ikke overskrider et visst område, er strømmen som går gjennom dioden den reverserte strømmen som dannes av driftbevegelsen til minoritetsbærere. På grunn av den lille reversstrømmen er dioden i avskjæringstilstand. Denne omvendte strømmen er også kjent som omvendt metningsstrøm eller lekkasjestrøm, og den omvendte metningsstrømmen til en diode er sterkt påvirket av temperaturen. Reversstrømmen til en typisk silisiumtransistor er mye mindre enn for en germaniumtransistor. Den omvendte metningsstrømmen til en silisiumtransistor med lav effekt er i størrelsesorden nA, mens den til en germaniumtransistor med lav effekt er i størrelsesorden μ A. Når temperaturen stiger, eksiteres halvlederen av varme, antall minoritetsbærere øker, og den omvendte metningsstrømmen øker også tilsvarende.

sammenbrudd
Når den påførte reversspenningen overstiger en viss verdi, vil reversstrømmen plutselig øke, noe som kalles elektrisk sammenbrudd. Den kritiske spenningen som forårsaker elektrisk sammenbrudd kalles diodens reverseringsspenning. Når det oppstår et elektrisk sammenbrudd, mister dioden sin ensrettede ledningsevne. Hvis dioden ikke overopphetes på grunn av elektrisk sammenbrudd, kan dens ensrettede ledningsevne ikke bli permanent ødelagt. Ytelsen kan fortsatt gjenopprettes etter at den påførte spenningen er fjernet, ellers vil dioden bli skadet. Derfor bør overdreven reversspenning påført dioden unngås under bruk.
En diode er en to-terminal enhet med ensrettet ledningsevne, som kan deles inn i elektroniske dioder og krystalldioder. Elektroniske dioder har lavere effektivitet enn krystalldioder på grunn av varmetapet til glødetråden, så de sees sjelden. Krystalldioder er mer vanlig og ofte brukt. Den ensrettede ledningsevnen til dioder brukes i nesten alle elektroniske kretser, og halvlederdioder spiller en viktig rolle i mange kretser. De er en av de tidligste halvlederenhetene og har et bredt spekter av bruksområder.
Foroverspenningsfallet til en silisiumdiode (ikke lysende type) er 0,7V, mens spenningsfallet forover til en germaniumdiode er 0,3V. Foroverspenningsfallet til en lysemitterende diode varierer med forskjellige lysende farger. Det er hovedsakelig tre farger, og de spesifikke referanseverdiene for spenningsfallet er som følger: spenningsfallet til røde lysdioder er 2,0-2,2V, spenningsfallet til gule lysdioder er 1,8-2,0V, og spenningen slipp av grønne lysdioder er 3,0-3,2V. Merkestrømmen under normal lysutslipp er ca. 20mA.
Spenningen og strømmen til en diode er ikke lineært relatert, så når du kobler forskjellige dioder parallelt, bør passende motstander kobles til.

karakteristisk kurve
I likhet med PN-kryss, har dioder ensrettet ledningsevne. Typisk volt ampere karakteristisk kurve for silisiumdiode. Når en foroverspenning påføres en diode, er strømmen ekstremt liten når spenningsverdien er lav; Når spenningen overstiger 0,6V, begynner strømmen å øke eksponentielt, noe som ofte refereres til som tennspenningen til dioden; Når spenningen når ca. 0,7V, er dioden i en fullt ledende tilstand, vanligvis referert til som ledningsspenningen til dioden, representert med symbolet UD.
For germaniumdioder er tenningsspenningen 0,2V og ledningsspenningen UD er omtrent 0,3V. Når en omvendt spenning påføres en diode, er strømmen ekstremt liten når spenningsverdien er lav, og dens nåværende verdi er den omvendte metningsstrømmen IS. Når omvendt spenning overstiger en viss verdi, begynner strømmen å øke kraftig, noe som kalles omvendt sammenbrudd. Denne spenningen kalles den omvendte sammenbruddsspenningen til dioden og er representert med symbolet UBR. UBR-verdiene for sammenbruddsspenningen til forskjellige typer dioder varierer sterkt, fra titalls volt til flere tusen volt.

Omvendt sammenbrudd
Zener-sammenbrudd
Omvendt sammenbrudd kan deles inn i to typer basert på mekanismen: Zener-sammenbrudd og snøskred. Ved høy dopingkonsentrasjon, på grunn av den lille bredden av barriereområdet og den store reversspenningen, blir den kovalente bindingsstrukturen i barriereområdet ødelagt, noe som får valenselektronene til å bryte fri fra kovalente bindinger og generere elektronhullpar, som resulterer i en kraftig økning i strømmen. Dette sammenbruddet kalles Zener-sammenbrudd. Hvis dopingkonsentrasjonen er lav og bredden på barriereområdet er bred, er det ikke lett å forårsake Zener-nedbrytning.

Skredsammenbrudd
En annen type havari er snøskred. Når reversspenningen øker til en stor verdi, akselererer det påførte elektriske feltet elektrondrifthastigheten, og forårsaker kollisjoner med valenselektronene i den kovalente bindingen, slår dem ut av den kovalente bindingen og genererer nye elektronhullpar. De nylig genererte elektronhullene akselereres av et elektrisk felt og kolliderer med andre valenselektroner, noe som forårsaker et snøskred som økning i ladningsbærere og en kraftig økning i strøm. Denne typen havari kalles skredsammenbrudd. Uavhengig av type sammenbrudd, hvis strømmen ikke er begrenset, kan det forårsake permanent skade på PN-krysset.