二极管结构

二极管基本结构是：由一个PN结及所在半导体加上电极引线和封装构成；如下图所示。

1. 阴极/阳极；

2. 外壳；

3. 引线。

根据二极管的具体结构，我们可将它分为：点接触型，面接触型，硅平面型3种。

如下图所示，我们一般在数字电路中使用最多的是硅平面型二极管，而其它两种结构的二极管也有不同的应用场景。

1. 点接触型结构特点：结面积小，所以结电容和允许通过的电流小。

点接触型二极管由于其寄生电容（结电容）小，而适用于高频电路，所以其一般应用于高频小信号的检波、整流、调制、混频和限幅等。

2. 面接触型结构特点：结面积大，所以结电容和允许通过的电流大。

面接触型二极管不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于低频整流/大电流开关、脉冲及低频电路中。

3. 硅平面型结构特点：结面积大的适用于大功率整流。

平面型结二极管的结面积小、结电容小，同时能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。

二极管基本参数

我们知道二极管最重要的参数莫过于其单向导通性，即二极管的正常工作状态：只能从二极管的正极（阳极）流入，负极（阴极）流出。

因此单向导通性可分为：正向特性和反向特性。

1. 正向特性：正极接在高电位端，负极在低电位端的连接方式称为正向偏置。

1, 正向电压小于Vth时：二极管正向电压小于PN结内建电场大小，PN结电场被逐渐克服，电流随电压线性增加（小注入）。

此时虽然二极管正向电压 < Vth，但是二极管并非没有电流流过，而是会产生部分电流。

2, 正向电压大于Vth时：此时二极管处于正常导通状态，PN结电场被完全削弱，二极管导通压降不变，电流随电压指数增加（电导调制）。

此时二极管的正向导通，由于电导调制效应，进入“大注入”电流状态。

2. 反向特性：正极接在低电位端，负极在高电位端的连接方式称为反向偏置。

1, 反向电压在0V-Ubr范围：此时二极管处于反向截止状态，由于反向电压小，所以反向电流也很小，反向漏电流受温度影响比较大。

温度每升高10℃，电流增加4倍；反向漏电流取决于半导体中的少子浓度，而少子的浓度主要取决于温度。

2, 反向电压大于Ubr：此时二极管处于反向击穿状态，由于电压大于反向击穿电压，二极管失去单向导向性，反向电流突然大增（指数级增加）；

3, 反向电压继续增大或则过压时间更长：此时会导致二极管击穿损坏，损坏主要是由于器件过热导致。

我现在的疑问是，在这些状态中 “反向截止区”的电流是如何产生的呢？

1. “反向截止区”的PN结状态：如下图所示，此时PN结外部加反向电压（P区负，N区正），外加电场与空间电荷区电场叠加，空间电荷区范围变大。

2. 此时由于空间电荷区区域变大，必然会产生更多的电子-空穴对：由于反偏空间电荷区有强大的电场（电子浓度和空穴浓度为0），这些本征激发出来的电子-空穴对一经产生，就被电场扫出了空间电荷区：空穴去P区，自由电子去N区。

这部分电荷流动的方向为反偏电流方向，形成反向电流。