2022.12.21 10:25:21
在一块本征半导体两侧进行N型掺杂和P型掺杂，此时在结合面上会发生扩散运动。N电子扩散到P空穴，两区域会中和，从而在结合面上会形成裸露粒子。P区呈负电性，N区呈正电性。这会形成内电场，由N区指向P区。这电场会阻碍多子的扩散作用。
在内电场作用下，少子会漂移，方向盘和扩散方向相反，从而会和多子达到动态平衡。平衡后的空间电场区域就称为PN结。这也称为耗尽层（缺少多子），也等效于电阻。
两边掺杂程度不同，会使得PN结不对称。重掺杂一侧会因为密度大相对薄。用P+N/PN+表示。
正偏（P流向N）导通，反偏（N流向P）截止。
P区电位高于N区电位称为正偏（forward bias），反之称为反偏。
这回路必须加上限流电阻，否则无压降时电流会很大，二极管会被烧毁。
导通性主要和内电场有关。漂移电流大则电流小，扩散电流大则电流大。温度升高漂移电流也会增大。10℃大概对应漂移电流变化一倍。反向电流由于基本不变，所以称为反向饱和电流。
伏安特性数学关系为：\(I_D=I_S(e^{\frac{u}{U_t}}-1)\)，其中只有\(U\)和\(I\)是变量，\(I_S\)是反偏电流，\(U_T\)是温度当量，默认为\(26mV\)。
\(U_T=\frac{kT}{q}\)，其中的\(k\)是玻尔兹曼常数。
\(T=300\)时，电压为\(26mV\)。
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击穿方式有两种，血崩击穿和齐纳击穿。
当PN结较厚，电压较高时，一个载流子打在PN结上，会撞出来一些自由电子。这些自由电子会像链式反应一样撞出来更多的自由电子。
当PN结较薄，电压较低时，内部扩散载流子形成的内电场可能会直接把束缚电子拉出来，形成击穿。
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总而言之，PN结可以等效为电容和电阻并联。
电容效应 电压变化引起电荷变化。势垒电容，扩散电容构成了PN结的电容效应。
势垒电容 由阻挡层内电荷引起。外加电压会改变阻挡层厚度。这会使得阻挡层内电荷量改变。
扩散电容 多子扩散后，在另一侧积累形成电容效应。正向电压会改变电荷量从而使得电容改变。
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是将半导体制作成二极管（diode）得到的电子元件，性质也是单向导通。两端分别为P端（阳极），N端（阴极）。
分类可以按照材料：
也可以按照结构分类：
二极管有这么几个特殊点。考虑U-I图（横轴U纵轴I），有
部分重要参数如下：
| - | 硅二极管 | 锗二极管 |
|---|---|---|
| \(U_{th}\) | 0.5V | 0.1V |
| \(U_{on}\) | 0.7V | 0.3V |
| 反向饱和电流 | \(nA\) | \(\mu A\) |
温度特性 温度升高1℃，正向压降减小2-2.5mV；升高10℃，反向电流约增大1倍。
为了简化分析，可以在某种范围用线性函数近似二极管的指数分布。
利用二极管反向电流变化小的性质，可以用它制作稳压电路。
限幅电路是一种常用的保护电路，可以限制输入信号的幅值，使其不超过一定范围。常用的限幅电路有正向限幅电路和反向限幅电路。
限幅的实现，是源于二极管的伏安特性曲线。它导通时，两端电压近似等于二极管的导通电压。这使得二极管有了一种“钳制”的效果：当二极管在一个支路上，如果遇到一个支路的端电压超过导通电压，则二极管会导通，使得两端的电压无限接近于二极管的导通电压。
下面是另一个题型，看谁先导通（共极）。这种方法看谁的阴极电压更低，就能得出了。
另外还可以假设法解题。因为钳制效应的作用，所以只有一个管子会导通。因此，假设一个管导通，如果一个管导通，其他管不导通，则假设正确。
正向限幅电路可以将输入信号的负半周全部截去，只保留正半周。
当输入信号为正半周时，二极管正向导通，输出信号等于输入信号；当输入信号为负半周时，二极管反向截止，输出信号为0V。因此，正向限幅电路可以将输入信号的负半周全部截去，只保留正半周。
上面就是一个反向截止电路。
反向限幅电路可以将输入信号的正半周全部截去，只保留负半周。
当输入信号为负半周时，二极管反向导通，输出信号等于输入信号；当输入信号为正半周时，二极管正向截止，输出信号为0V。因此，反向限幅电路可以将输入信号的正半周全部截去，只保留负半周。
限幅电路的应用非常广泛，例如在音频放大器中，可以用限幅电路来保护扬声器，防止过载损坏；在通信电路中，可以用限幅电路来保护接收机，防止过大的信号干扰接收机正常工作。
二极管门电路是一种常用的电路，可以将输入信号的幅值限制在一定范围内。二极管门电路的基本原理是利用二极管的导通特性，将输入信号限制在二极管正向导通电压范围内。当输入信号超过二极管正向导通电压时，二极管开始导通，输出信号等于输入信号减去二极管正向导通电压；当输入信号小于二极管正向导通电压时，二极管反向截止，输出信号为0V。
常见的二极管门电路有正向门电路和反向门电路。
正向门电路可以将输入信号的负半周全部截去，只保留正半周。当输入信号为正半周时，二极管正向导通，输出信号等于输入信号减去二极管正向导通电压；当输入信号为负半周时，二极管反向截止，输出信号为0V。因此，正向门电路可以将输入信号的负半周全部截去，只保留正半周。
反向门电路可以将输入信号的正半周全部截去，只保留负半周。当输入信号为负半周时，二极管反向导通，输出信号等于输入信号减去二极管正向导通电压的相反数；当输入信号为正半周时，二极管正向截止，输出信号为0V。因此，反向门电路可以将输入信号的正半周全部截去，只保留负半周。
整流电路是将交流电信号转换为直流电信号的电路。在整流电路中，二极管起到了关键作用。常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。
半波整流电路是将输入信号的负半周全部截去，只保留正半周。输入信号为正半周时，二极管正向导通，输出信号等于输入信号；当输入信号为负半周时，二极管反向截止，输出信号为0V。因此，半波整流电路可以将输入信号的负半周全部截去，只保留正半周。
全波整流电路是将输入信号的负半周翻转成正半周，再与正半周相加得到完整的正半周信号。当输入信号为正半周时，D1正向导通，输出信号等于输入信号；当输入信号为负半周时，D2正向导通，输出信号等于输入信号的相反数。因此，全波整流电路可以将输入信号的负半周翻转成正半周，再与正半周相加得到完整的正半周信号。
在整流电路中，由于二极管的导通特性，输出信号仍然存在直流偏置。为了去除这种直流偏置，需要加入滤波电路。常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路。
对于二极管电路的分析，需要掌握二极管的伏安特性、电容效应、温度特性等基本特性，以及二极管的参数和模型。常用的二极管模型有理想模型、恒压降模型和折线模型。在实际电路中，可以根据需要选择不同的模型进行分析。