为什么二极管单向导电？

二极管是电子电路中非常常见的组件，并且非常常见。

二极管具有正向导通和反向截止的特性。

将正电压施加到二极管的正极（阳极），将负电压施加到负极（阴极），二极管导通，电流流过二极管。

将负电压施加到二极管的正极（阳极），将正电压施加到负极（阴极），二极管被切断，并且没有电流流过二极管。

这就是所谓的二极管的单向传导特性。

下面解释了为什么二极管将单向导电。

二极管的单向导电性二极管由PN结组成，即P型半导体和N型半导体。

因此，PN结的特性导致二极管的单向导电特性。

PN结如图1所示。

图1靠近P型和N型半导体界面的PN结示意图。

由于N区域中的自由电子浓度大，所以带负电的自由电子将以低电子浓度从N区域扩散到P区域。

扩散的结果是在PN结中，P区域附近的一侧带负电，N区域附近的一侧带正电，从而形成了从N区域到P区域的电场，即电场PN结中的磁场。

内部电场将阻碍多数载流子的持续扩散，这也称为阻挡层。

PN结的详细说明二极管的单向导电性非常广泛。

是什么使电子如此服从？它的微观机制是什么？这是一个简短的介绍。

假设有一个P型半导体（黄色代表更多的空穴）和一个N型半导体（绿色代表更多的电子），它们在自然状态下都是电中性的，也就是说，它们不带电。

如图2所示。

图2 P型和N型半导体将它们结合在一起以形成PN结。

边界处的N型半导体的电子自然会到达P型区域以填充空穴，从而留下失去电子并带正电的原子。

由于电子，相应P型区域边界处的原子带负电，因此在边界处形成了空间电荷区域。

为什么将其称为“空间电荷区”？这是因为这些电荷由无法在微观空间中移动的原子组成。

空间电荷区域形成一个内置电场，并且电场的方向是从N到P。

由于P型区域中的负空间电荷，该电场阻止了后续的电子继续填充空穴。

排斥电子。

电子和空穴的结合将变得越来越慢，最终达到平衡，这相当于载流子的耗尽，因此空间电荷区也称为耗尽层。

这时，整个PN结仍处于电中性状态，因为空间电荷具有彼此抵消的正负空间电荷。

如图3所示。

图3 PN结形成一个内置电场，并施加正向电压。

电场的方向是从正到负，这与内置电场相反，从而削弱了内置电场，因此二极管易于导电。

绿色箭头指示电子流动的方向，与电流定义的方向相反。

如图4所示。

图4正向导电状态施加反向电压时，电场方向与内置电场相同，增强了内置电场，因此二极管不易使用。

引导。

如图5所示。

当然，不导电不是绝对的，并且漏电流通常很小。

如果反向电压继续增加，则可能导致二极管击穿并引起快速泄漏。

图5反向非导通状态图6是二极管的电流-电压曲线，仅供参考。

图6：二极管电流和电压曲线图7直观地显示了为什么二极管可以和不能沿不同方向导通，这很容易理解。

图7在不同方向上的传导效果是不同的。

生活中有许多单向传导的例子。

例如，地铁入口处的单向门也等同于二极管的作用：正向传导，反向传导，如果您坚持认为反向传递可能会由于过大的力而损坏旋转栅门。

故障”。

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