半導體二極管幾乎應用于所有的電子電路中，在許多電路中起著重要的作用。它是早期的半導體器件之一，應用也非常廣泛。

　　二極管的應用

　　1.整流二極管

　　利用二極管單向導通，可以將交變方向的交流電轉換成單一方向的脈動直流電。

　　2.開關元件

　　在直流電壓的作用下，二極管電阻很小，處于導通狀態，相當于一個接通的開關；在反向電壓的作用下，電阻很大，處于斷開狀態，就像一個打開的開關。利用二極管的開關特性，可以形成各種邏輯電路。

　　3.限制元件

　　二極管正向導通后，其正向壓降基本保持不變(硅管為0.7V，鍺管為0.3V)。利用這一特性，作為電路中的限幅元件，可以將信號幅度限制在一定范圍內。

　　4.跟隨二極管

　　在開關電源的電感和繼電器等感性負載中起繼電器作用。

　　5.檢波器二極管

　　在廣播中起探測作用。

　　6、變容二極管

　　用于電視機的調諧器。

　　二極管的工作原理

　　晶體二極管是由P型半導體和N型半導體形成的pn結，在其界面兩側形成空間電荷層，構建自建電場。沒有外加電壓時，pn結兩側載流子濃度差引起的擴散電流等于自建電場引起的漂移電流，處于電平衡狀態。當外界存在直流偏壓時，外電場和自建電場的相互抑制增加了載流子的擴散電流，引起正向電流。當有外部反向偏壓時，外部電場和自建電場進一步增強， 在一定的反向電壓范圍內形成與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流I0。當施加的反向電壓高到一定程度時，p-n結空間電荷層中的電場強度達到臨界值，導致載流子倍增，產生大量的電子-空穴對，產生較大的反向擊穿電流，稱為二極管擊穿現象。

　　二極管類型

　　二極管有很多種，按使用的半導體材料可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據其用途的不同，可分為檢波二極管、整流二極管、齊納二極管、開關二極管、隔離二極管、肖特基二極管、發光二極管等。按管芯結構可分為點接觸二極管、面接觸二極管和面接觸二極管。點接觸二極管是用一根細金屬絲壓在半導體晶片的光滑表面上，施加脈沖電流，使接觸線的一端與晶片牢固燒結，形成“PN結”。由于是點接觸，只允許小電流(不超過幾十毫安)通過，適用于高頻小電流電路，如無線電檢測。表面接觸二極管的“PN結”具有大面積，這允許大電流 (從幾安培到幾十安培)才能通過，主要用于將交流電轉換成直流電的“整流”電路中。平面二極管是一種特殊的硅二極管，不僅能通過大電流，而且性能穩定可靠，常用于開關、脈沖和高頻電路中。

　　一、按結構分類

　　半導體二極管主要靠PN結工作。與PN結密不可分的點接觸型和肖特基型也包含在一般二極管的范圍內。包括這兩種型號，根據PN結構的特點，晶體二極管分類如下:

　　1.點接觸二極管

　　點接觸二極管是通過在由鍺或硅制成的單個晶片上按壓金屬引腳，然后通過電流方法形成的。因此其PN結靜電容量小，適用于高頻電路。但點接觸二極管與結型二極管相比，正反向特性較差，不能用于大電流和整流。因為結構簡單，所以便宜。對于小信號的檢測、整流、調制、混頻和限幅等一般用途，它是一種廣泛使用的類型。

　　2.鍵合二極管

　　通過在鍺或硅的單個晶片上熔斷絲或銀絲來形成鍵合二極管。其特性介于點接觸二極管和合金二極管之間。與點接觸型相比，鍵合二極管的PN結電容略有增加，但正向特性特別優異。多用于開關，有時用于檢測和電源整流(不大于50mA)。在鍵合二極管中，用金線焊接的二極管有時稱為金鍵型，用銀線焊接的二極管有時稱為銀鍵型。

　　3.合金二極管

　　在N型鍺或硅的單晶片上，通過將銦、鋁和其他金屬合金化來形成PN結。直流壓降小，適合大電流整流。由于PN結反向時靜電容量大，不適合高頻檢測和高頻整流。

　　4.擴散二極管

　　在高溫P型雜質氣體中，加熱N型鍺或硅的單晶片，使單晶片表面的一部分變成P型，從而形成PN結。由于PN結的直接壓降小，適合大電流整流。最近使用大電流整流器的主流已經從硅合金型轉變為硅擴散型。

　　5、臺面二極管

　　雖然PN結的制作方法與擴散型相同，但只保留了PN結及其必要部分，不必要的部分被藥物腐蝕。其余部分呈現表面形狀，因此得名。早期產生的臺面型是用半導體材料通過擴散法制作的。所以這種臺面也叫擴散臺面。對于這種類型，似乎大電流整流的產品型號很少，小電流開關的產品型號很多。

　　6.平面二極管

　　在單個半導體晶片(主要是N型硅單晶晶片)上，擴散P型雜質，并且通過利用硅晶片表面上的氧化膜的屏蔽效應，只有它們的一部分選擇性地擴散在N型硅單晶晶片上。所以不需要藥物腐蝕來調節PN結面積。因為半導體表面做得很平，所以得名。此外，PN鍵合表面被認為是具有良好穩定性和長壽命的類型，因為它被氧化膜覆蓋。最初使用的半導體材料是外延法形成的，所以平面型也叫外延平面型。對于平面二極管，似乎用于大電流整流的模型很少，但用于小電流開關的模型很多。

　　7、合金擴散二極管

　　它是一種合金類型。合金材料是容易擴散的材料。通過巧妙地摻雜雜質，可以使難以制造的材料與合金過度擴散，從而在已經形成的PN結中獲得適當的雜質濃度分布。這種方法適用于制造高靈敏度的變容二極管。

　　8.外延二極管

　　通過制造具有長外延平面的PN結而形成的二極管。這需要很高的制造技術。由于可以隨意控制不同濃度雜質的分布，適合制造高靈敏度的變容二極管。

　　9.肖特基二極管

　　基本原理是:在金屬(如鉛)和半導體(N型硅片)的接觸面上，利用形成的肖特基來阻擋反向電壓。肖特基和PN結在整流原理上有本質區別。它的耐壓只有40 V左右，它的特點是:開關速度非?？?；反向恢復時間trr特別短。因此，可以制造開關二極管和低壓大電流整流二極管。