PN结与二极管：单向导电性与电路应用

"半导体二极管及基本电路" 半导体二极管是电子技术中不可或缺的元件，它们基于PN结的工作原理，具有单向导电性。本章深入讲解了这一核心概念，包括PN结的形成、特性和二极管的结构与应用。 PN结是半导体二极管的基础，它由P型半导体和N型半导体相互接触形成。P型半导体含有过量的空穴，而N型半导体则富含自由电子。当P型和N型半导体结合时，电子会从N区流向P区，留下空穴，形成一个称为空间电荷区的区域，内部存在一个阻止电子回流的内电场，即PN结。 PN结的单向导电特性表现在两个方面：正向导通和反向截止。正向偏置时，外加电压使得内电场减弱，允许电流通过；反向偏置时，内电场加强，阻止电流流动，只有很小的反向饱和电流。这种特性使得二极管成为整流、限幅等电路中的关键元件。 半导体二极管的伏安特性曲线描绘了电流与电压的关系。正向特性显示在电压达到一定阈值（正向导通电压）后，电流迅速增加；反向特性则表明在反向电压下，电流几乎为零，直到发生反向击穿，电流急剧上升。温度变化会影响二极管的特性，通常表现为正向电压的降低和反向电流的增大。 二极管的命名和分类有助于识别和选用合适的器件。命名通常包括电极数目、材料、极性、类型、序号和规格。分类上，二极管可以按照材料（如硅或锗）、用途（如整流、稳压、开关等）、结构（如面接触、点接触）等进行区分。 在实际使用中，需要注意二极管的最大整流电流IF、最大反向工作电压URM、反向饱和电流IR等主要参数，以确保器件的安全工作。此外，正确的极性判断和避免反向击穿也是使用二极管时的重要注意事项。了解这些基本知识对于设计和维修电子电路至关重要。