二极管特性

正向偏置和反向偏置操作有不同的电流刻度。曲线的正向部分表明，当P区接正，N区接负时，二极管很容易导通。

在高阻方向，即当P区接负，N区接正时，二极管几乎不导通电流。现在，空穴和电子从结区被移走，导致势垒电位增加。这种情况由曲线的反向电流部分表示。

曲线的虚线部分表示理想曲线，如果不存在雪崩击穿，就会出现这种曲线。下图显示了结型二极管的静态特性。

二极管IV特性

二极管的正向和反向电流电压（IV）特性通常在单个特性曲线上进行比较。正向特性部分下显示的图表明，正向电压和反向电压通常绘制在图表的水平线上。

正向和反向电流值显示在图表的垂直轴上。正向电压表示在右侧，反向电压表示在左侧。起始点或零值位于图表的中心。正向电流在水平轴上方延伸，反向电流向下延伸。

组合的正向电压和正向电流值位于图表的右上方，反向电压和反向电流位于左下方。通常使用不同的刻度来显示正向和反向值。

正向特性

当二极管正向偏置时，它会沿正向导通电流（IF）。IF的值直接取决于正向电压的大小。正向电压和正向电流的关系称为二极管的安培-伏特或IV特性。下图显示了典型的二极管正向IV特性。

以下是观察结果 -

• 正向电压是在二极管两端测量的，正向电流是通过二极管的电流的量度。

• 当二极管上的正向电压等于0V时，正向电流（IF）等于0 mA。

• 当值从图表的起始点（0）开始时，如果VF以0.1-V的步长逐渐增加，IF开始上升。

• 当VF的值足够大以克服PN结的势垒电位时，IF会大幅增加。发生这种情况的点通常称为膝电压V_K。对于锗二极管，V_K大约为0.3 V，对于硅二极管为0.7 V。

• 如果IF的值超过V_K太多，正向电流会变得非常大。

此操作会导致结区产生过多的热量，并可能损坏二极管。为了避免这种情况，一个保护电阻与二极管串联连接。该电阻将正向电流限制在其最大额定值。通常，当二极管在正向工作时，会使用限流电阻。

反向特性

当二极管反向偏置时，它会导通反向电流，该电流通常非常小。上图显示了典型的二极管反向IV特性。

此图中的垂直反向电流线以微安为单位表示电流值。参与反向电流传导的少数载流子的数量非常小。一般来说，这意味着反向电流在很大一部分反向电压范围内保持恒定。当二极管的反向电压从开始增加时，反向电流变化非常小。在击穿电压（VBR）点，电流迅速增加。此时，二极管两端的电压保持相对恒定。

这种恒压特性导致二极管在反向偏置条件下有许多应用。导致反向偏置二极管中电流传导的过程称为雪崩击穿和齐纳击穿。

二极管规格

与任何其他选择一样，必须考虑为特定应用选择二极管。制造商通常提供此类信息。规格如最大电压和电流额定值、常用工作条件、机械特性、引线识别、安装程序等。

以下是一些重要的规格 -

• 最大正向电流（IFM） - 可以通过二极管的最大绝对重复正向电流。

• 最大反向电压（VRM） - 可以施加到二极管上的最大绝对值或峰值反向偏置电压。

• 反向击穿电压（VBR） - 发生击穿的最小稳态反向电压。

• 最大正向浪涌电流（IFM-浪涌） - 可以承受短时间间隔的最大电流。此电流值远大于IFM。

• 最大反向电流（IR） - 在器件工作温度下可以承受的最大绝对反向电流。

• 正向电压（VF） - 在器件工作温度下，给定正向电流的最大正向压降。

• 功耗（PD） - 器件在25°C自由空气中可以安全持续吸收的最大功率。

• 反向恢复时间（Trr） - 器件从导通状态切换到截止状态所需的最大时间。

重要术语

• 击穿电压 - 它是PN结在反向电流突然上升时击穿的最小反向偏置电压。

• 膝电压 - 它是通过结区的电流开始迅速增加时的正向电压。

• 峰值反向电压 - 它是可以施加到PN结上的最大反向电压，而不会损坏它。

• 最大正向额定值 - 它是PN结可以承受的最高瞬时正向电流，而不会损坏它。

• 最大功率额定值 - 它是可以从结区耗散的最大功率，而不会损坏结区。