二極體為什麼只能單向導電?二極體的單向導通原理,一直搞不懂?

2020-11-24 一隻歡快的貓兒

二極體是電子電路中很常用的元器件，非常常見，二極體具有正嚮導通，反向截止的特性。

在二極體的正向端(正極)加正電壓，負向端(負極)加負電壓，二極體導通，有電流流過二極體。在二極體的正向端(正極)加負電壓，負向端(負極)加正電壓，二極體截止，沒有電流流過二極體。這就是所說的二極體的單向導通特性。下面解釋為什麼二極體會單向導通。

二極體為什麼只能單向導電？

二極體是由PN結組成的，即P型半導體和N型半導體，因此PN結的特性導致了二極體的單向導電特性。PN結如下圖所示：

在P型和N型半導體的交界面附近，由於N區的自由電子濃度大，於是帶負電荷的自由電子會由N區向電子濃度低的P區擴散，擴散的結果使PN結中靠P區一側帶負電，靠N區一側帶正電，形成由N區指向P區的電場。diangon.com即PN結內電場。內電場將阻礙多數載流子的繼續擴散，又稱為阻檔層。

下面分兩種情況討論PN結的導通特性。

1. PN結加上正向電壓

將PN結的P區接電源正極，N區接電源負極，在正向電壓作用下，PN結中的外電場和內電場方向相反，擴散運動和漂移運動的平衡被破壞，內電場被削弱，使空間電荷區變窄，多數載流子的擴散運動大大地超過了少數載流子的漂移運動，多數載流子很容易越過PN結，形成較大的正向電流，PN結呈現的電阻很小，因而處於導通狀態。

2. PN結 加上反向電壓

將PN結的P區接電源負極，N區接電源正極，此時外電場和內電場方向一致，內電場增強，使空間電荷區加寬，對多數載流子擴散運動的阻礙作用加強，多數載流子幾乎不運動，但是，增強了的內電場有利於少數載流子的漂移運動，由於少數載流子的數量很少，只形成微小的反向電流，PN結呈現的反向電阻很大，因此處於截止狀態。

以上兩種情況如下圖所示：

相關焦點

  • 圖解二極體單向導通的原因
    二極體是電子電路中很常用的元器件，非常常見，二極體具有正嚮導通，反向截止的特性。
  • 二極體其實並非單向導電,你必須要知道!
    二極體的基本特性說起二極體相信大家都知道，它在電子電路中起到一個非常關鍵的作，它有一個非常重要的特性--單向導電性。也就是說電流只能從正極（陽極）流向它的負極（陰極），我們就可以利用二極體這個特性來實現整流、檢波、限幅、保護等等作用。
  • 二極體截止狀態工作原理、正嚮導通工作原理、二極體導通和截止...
    打開APP 二極體截止狀態工作原理、正嚮導通工作原理、二極體導通和截止工作狀態判斷方法 發表於 2017-08-10 09:18:40
  • 「科普」PN結為什麼可以單向導電?
    二極體的單向導電特性用途很廣，到底是什麼原因讓電子如此聽話呢？它的微觀機理是什麼呢？這裡簡單形象介紹一下：假設有一塊P型半導體（用黃色代表空穴多）和一塊N型半導體（用綠色代表電子多），它們自然狀態下分別都是電中性的，即不帶電。如圖1所示。
  • 如何正確使用二極體的導通壓降
    矽二極體的正嚮導通壓降約為0.6~0.8V，鍺二極體的正嚮導通壓降約為0.2~0.3V。 　　反向性 　　外加反向電壓不超過一定範圍時，通過二極體的電流是少數載流子漂移運動所形成反向電流。由於反向電流很小，二極體處於截止狀態。這個反向電流又稱為反向飽和電流或漏電流，二極體的反向飽和電流受溫度影響很大。
  • 電路中經常用到的二極體是什麼?為什麼具有單向導電性?
    「二極體」這個詞我相信很多朋友可能很早就聽說過，但是至於它是什麼可能就有點不清楚了，確實是這樣小編我也有很多名詞就是僅僅聽說過，但是至於怎麼回事還真不知道，舉個例子我們家喻戶曉的「相對論」，是不是聽說過，但是相對論是什麼沒怎麼去追究？
  • 二極體7種應用電路詳解之一
    ，就能分析二極體參與的各種電路，實際上這樣的想法是錯誤的，而且在某種程度上是害了自己，因為這種定向思維影響了對各種二極體電路工作原理的分析，許多二極體電路無法用單向導電特性來解釋其工作原理。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201606/293389.htm　　二極體除單向導電特性外，還有許多特性，很多的電路中並不是利用單向導電特性就能分析二極體所構成電路的工作原理，而需要掌握二極體更多的特性才能正確分析這些電路，例如二極體構成的簡易直流穩壓電路，二極體構成的溫度補償電路等。
  • 利用發光二極體單向導電性判斷電流的方向
    ●實驗原理髮光二極體是一種電子元件，簡稱LED。它的兩根引腳中較長的為正極，較短的為負極，具有單向導電性。當電流由正極經過LED流向負極時，LED發光，表明它處於導通狀態;反之，電流不能從負極流向正極，LED不會發光。所以，根據其發光與否可以判斷電路中是否有電流及電流的方向。
  • 原來我不懂二極體…
    用了很久二極體了，我以為我是比較懂二極體的，可是，今天老大問我：（1）為什麼在DC-DC的輸出端功率電感的旁邊要加個二極體？（2）為什麼非得是肖特基二極體比較好？額，額，「整流？」「穩壓？」還是「檢波？」
  • 二極體7種應用電路詳解
    ，認識上也認為掌握了二極體的單向導電特性，就能分析二極體參與的各種電路，實際上這樣的想法是錯誤的，而且在某種程度上是害了自己，因為這種定向思維影響了對各種二極體電路工作原理的分析，許多二極體電路無法用單向導電特性來解釋其工作原理。
  • 二極體簡易直流穩壓電路及故障處理
    嚮導電特性，說到它在電路中的應用第一反應是整流，對二極體的其他特性和應用了解不多，認識上也認為掌握了二極體的單向導電特性，就能分析二極體參與的各種電路，實際上這樣的想法是錯誤的，而且在某種程度上是害了自己，因為這種定向思維影響了對各種二極體電路工作原理的分析，許多二極體電路無法用單向導電特性來解釋其工作原理。
  • 一個功能像二極體,但是導通狀態又可控的一種元件
    今天給大家介紹一種元件，他的功能很像二極體，對於二極體來說，當陽極與陰極之間有一定的電位差二極體就會導通，但是今天說的這個元件只有在一定條件下他才會導通，這個元件就是可控矽也叫晶閘管，等效原理圖如下。不過這種元件也自有他的導通方法，需要先提高G點的電位，具體操作可以採用下面這個電路圖，之後再來測試一下A和K之間的壓降，看看其是否導通，這裡最好不要直接把電源連在G和K之間，中間最好串個電阻。
  • 二極體工作原理
    當沒有電壓通過二極體時，電子就沿著過渡層之間的匯合處從N型半導體流向P型半導體，從而形成一個耗盡區。在損耗區中，半導體物質會回復到它原來的絕緣狀態--所有的這些「電子空穴」都會被填滿，所以就沒有自由電子，也就沒有電流流動。　2 二極體工作原理：二極體PN節的單向導電特性---最最最最最重要!
  • 簡單明了的講透二極體,發光二極體led
    即二極體的正極接電源正極，二極體的負極接電源負極時閉合開關後燈泡的狀態，閉合開關，燈泡點亮，表明二極體加正向電壓時導通。第二步，對調二極體，請觀察二極體加反向電壓，即二極體的負極接電源正極，二極體的正極接電源負極時閉合開關，燈泡的狀態。燈泡不亮，表明二極體加反向電壓時截止。
  • 「做人不要太二極體」,功能強大的「工具人」二極體,承受太多了
    「做人不要太二極體」前段時間一直聽到這個梗！但這個梗究竟是什麼意思呢？這句話是應用了二極體只能單向導電的標誌性性能特徵；指那些看問題不會從兩個方面來看只有單向思維的人，也就是沒有逆向思維能力，死鑽牛角尖；那麼「一根筋」的二極體具體是什麼樣的呢？來了解一下？一、二極體是什麼？
  • 最全面的二極體知識解讀,它的原理與選型,你知道嗎?
    根據材料的導電能力，我們將形形色色的材料劃分為導體、絕緣體和半導體。半導體是一種具有特殊性質的物質，它的導電能力介於導體和絕緣體之間，所以被稱為半導體。二極體（Diode）算是半導體家族中的元老了，其最明顯的性質就是它的單向導電特性，它最大的特性就是單向導電，也就是電流只可以從二極體的一個方向流過。
  • 二極體的功能作用
    1、二極體的單向導電特性二極體的內部是由一個PN結構成的，如下圖所示。提示說明：PN結是指用特殊工藝把p型半導體和N型半導體結合在起後，在兩者的交界面上形成的特殊帶電薄層。提示說明：（1）正向特性在電子電路中，將二極體的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極體就會導通，這種連接方式際為正向偏置。必須說明，當加在二極體兩端的正向電壓很小時，二極體仍然不能導通，流過二極體的正向電流十分微弱。
  • tvs管單向和雙向的區別
    tvs管有單向與雙向之分，單向tvs管的特性與穩壓二極體相似。，它迅速由高阻態變為低阻態，給瞬間電流提供低阻抗導通路徑，同時把異常高壓箝制在一個安全水平之內，從而保護被保護IC或線路；當異常過壓消失，其恢復至高阻態，電路正常工作。
  • 電路基礎:Lec 10- 二極體的動態特性
    1、仿真現象這裡還是通過仿真先看一個之前介紹過的半波整流電路，這裡我們加了一個實際的二極體1N4007的spice模型。我們先把輸入正弦波的頻率設置為50Hz。從仿真結果看，滿足我們的要求，正嚮導通反向截止。
  • 技術貨:二極體發光原理與LED燈帶
    【本文為麵包板社區 「CationLiu」原創文章】二極體就是把一個N型半導體和P型半導體疊放一起，N型P型是向半導體中摻入了不同的雜質