这里针对半导体二极体的运作原理，选择基本的PN接面(PN接面)型二极体作为例子，简单地说

明其特性。读者若是想了解真空管二极体的运作原理，请参阅真空管的条目。

PN接面(PN接面)二极体是N型半导体和P型半导体互相结合所构成。PN接面(PN接面)区彼此的电子和电洞相互抵销，造成主要载流子不足，形成空乏层。在空乏层内N型侧带正电，P型侧带负电，因此内部产生一个静电场，空乏层的两端存在电位差。但是如果让两端的载流子再结合的话，两端的电压差则会变成零。

顺向偏压(Forward Bias)

顺向偏压时的PN接面二极体

二极体的阳极侧施加正电压，阴极侧施加负电压，这样就称为顺向偏压，所加电压为顺向偏压。如此N型半导体被注入电子，P型半导体被注入电洞。这样一来，让多数载流子过剩，空乏层缩小、消灭，正负载流子在PN接合部附近结合并消灭。整体来看，电子从阴极流向阳极(电流则是由阳极流向阴极)。在这个区域，电流随著偏压的增加也急遽地增加。伴随著电子与电洞的再结合，两者所带有的能量转变为热(和光)的形式被放出。能让顺向电流通过的必要电压被称为开启电压，特定顺向电流下二极体两端的电压称为顺向压降。

逆向偏压(Reverse Bias)

逆向偏压时的PN结二极体

在阳极侧施加相对阴极负的电压，就是逆向偏压，所加电压为逆向偏压。这种情况下，因为N型区域被注入电洞，P型区域被注入电子，两个区域内的主要载流子都变为不足，因此结合部位的空乏层变得更宽，内部的静电场也更强，扩散电位也跟著变大。这个扩散电位与外部施加的电压互相抵销，让逆向的电流更难以通过。更多的细节请参阅「PN接面」条目。

实际的元件虽然处於逆向偏压状态，也会有微小的逆向电流(漏电流、漂移电流)通过。当逆向偏压持续增加时，还会发生隧道击穿或雪崩击穿或崩溃，发生急遽的电流增加。开始产生这种击穿现象的(逆向)电压被称为击穿电压或崩溃电压。超过击穿电压以后逆向电流急遽增加的区域被称为击穿区(崩溃区)。在击穿区内，电流在较大的范围内变化而二极体逆向压降变化较小。稳压二极体就利用这个区域的动作特性而制成，可以作为电压源使用。

接面电压

当二极体的P-N接面处於顺向偏压时，必须有相当的电压被用来贯通空乏区，导致形成一逆向的电压源，此电压源的电压值就称为接面电压，矽半导体的接面电压约0.6V~0.7V，锗半导体的约0.3~0.4V

简介:习惯上说的对地打阻值，或者对地测数值，最准确的应该叫做二极体值。这是最常用的测量方法，

关键字:二极体值，测量二极体值，对地数值

习惯上说的对地打阻值，或者对地测数值，最准确的应该叫做二极体值。这是最常用的测量方法，原理是测量接地点到测试点的压降值。使用方法也比较简单，把万用表开到二极体档，然后红色表笔接地，黑色表笔接欲测量之位置。然后看万用表上的读数即可。一般用在测量各个基本电压如12V，5V，3.3V，5VSB，3VSB等是否对地短路和量测控制信号和AD信号线是否短路和开路。二极体测试法是一个很重要也很有效的测试方法，例如在主板不加电的时候，我们可以用来测量ATX插座上的12V,5V,3.3V是否对地有短路或微短现象。来确定上述的几个重要电压是否短路。又如测量PCI上的AD线的对地二极体值，可以确定南桥到PCI的AD线是否有开路和短路，来判断南桥工作是否正常。测量USB口，网卡接口，COM口，LPT口信号线的对地二极体值，可以用来判断相应的端口和控制芯片是否工作正常等。

二极值的叫法，是台湾的叫法，在大陆也并无具体的称呼,由于在指针表时代，这个档，只能测对地电阻,所以，老的叫法是对地打阻值,我们目前维修主板，普遍使用数字表，那么使用二极管档，即反映电阻，也反映压降。因为不好找具体的词来定义，在本书中，各章节中提到的对地阻值，对地数值、接口的数值、二极体值，均是同一个含义，因为这个不等同于电阻，所以，后面是没有单位的(貌似我在数字万用表上看到的有单位，单位是:伏(V))。

二极体具有阳极(anode)和阴极(Cathode)两个端子(这些用语来自於真空管)，电流只能往单一方向流动。也就是说，电流可以从阳极流向阴极，不能从阴极流向阳极(单向性)。这种特性就被称之为整流作用。在真空管内，藉由电极之间加上的电压能够让热电子从阴极到达阳极，因而有整流的作用。

半导体二极体中，有利用P型和N型两种半导体接合面的PN接面效应，也有利用金属与半导体接合产生的萧特基效应达到整流作用的类型。若是PN接面型的二极体，在P型侧就是阳极，N型侧则是阴极。

PN接面二极体(PN Diode)

利用半导体中PN接合的整流性质，是最基本的半导体二极体。细节请参照PN接面的条目。

肖特基二极体(Schottky Barrier Diode)

利用金属和半导体二者的接合面的'肖特基效应'的整流作用。由於顺向的切入电压较低，导通回复时间也短，适合用於高频率的整流。一般而言漏电流较多，突波耐受度较低。也有针对此缺点做改善的品种推出。

稳压二极体(Reference Diode)(常用称法:齐纳二极体(Zener Diode))

被施加反方向电压的场合，超过特定电压时发生的逆向击穿电压随逆向电流变化很小，具有一定的电压稳定能力。利用此性质做成的元件被用於电压基准。藉由掺杂物的种类、浓度，决定击穿电压(破坏电压)。其顺向特性与一般的二极体相同。

恒流二极体(或称定电流二极体，CRD、Current Regulative Diode，Constant Current Diode)

被施加顺方向电压的场合，无论电压多少，可以得到一定的电流的元件。通常的电流容量在1~15mA的范围。虽然被称为二极体，但是构造、动作原理都与接合型电场效应电晶体相似。

变容二极体(Variable Capacitance Diode、Varactor Diode)

施加逆向电压的场合，二极体PN接合的空乏层厚度会因电压不同而变化，产生静电容量(接合容量)的变化，可当作由电压控制的可变电容器使用。没有机械零件所以可靠度高，广泛应用於压控振汤器(VCO)或可变电压滤波器，也是电视接收器和行动电话不可缺少的零件。

发光二极体(Light-Emitting Diode，LED)

可以发光的二极体。由发光种类与特性又有红外线二极体、各种颜色的可见光二极体、紫外线二极体等。

雷射二极体(Laser Diode)

当LED产生的光是频宽极窄的同调光(Coherent Light)时，则称为雷射二极体。

光电二极体(Photo Diode)

光线射入PN接面，P区电洞、N区电子大量发生，产生电压(光电效应)。藉由测量此电压或电流，可作为光感应器使用。有PN、PIN、萧特基、APD等类型。太阳电池也是利用此种效应。

隧道二极体(Tunnel Diode)、江崎二极体(Esaki Diode)、透纳二极体

由日本人江崎玲於奈於1957年发明。是利用量子穿隧效应的作用，会出现在一定偏压范围内顺向电压增加时流通的电流量反而减少的「负电阻」的现象。这是最能耐受核辐射的半导体二极体。

PIN二极体(P-intrinsic-N Diode)

PN之间一层高电阻的半导体层，使少数载子的积蓄效果增加，逆回复时间也较长。利用顺向偏压时高频率讯号较容易通过的性质，用於天线的频带切换以及高频率开关。

耿效应二极体(Gunn Diode)

应用於低功率微波振汤器。

二极真空管气体放电管整流器

针状电极和平板电极相向接近尖端放电。若把针状电极当做负极，比较低的电压就会开始放电。利用这样的性质来做当作整流器。

点接触二极体

用钨之类的金属针状电极与N型半导体的表面接触，此构造的特徵是寄生电容非常小。采用於锗质二极体和耿效应二极体。矿石收音机中使用的矿石检波器也是一种点接触二极体。

交流二极体(DIAC)、突波保护二极体、双向触发二极体

当施加超过规定电压(Break Over电压，VBO)的电压会开始导通使得端子之间的电压降低的双方向元件。用於电路的突波保护上。另，虽被称为二极体，实际的构造、动作原理都应归类为闸流管/;矽控整流器整流器(thyristor/SCR)的复杂分类中。

非线性电阻器(英文:Varistor，日文:バリスタ)

若超过一定电压，电阻就会降低。是保护电路受到突波电压伤害的双向元件。通常由二氧化锌的烧结体颗粒制成，当作非线性电阻使用。虽然一般认为它的作用应是由内部众多金属氧化物颗粒间的萧特基接面二极体效应而产生，但对外并不呈现二极体的特性，因此平常并不列在二极体分类之中。

发光二极体在高光度下效率较低，在一般照明用途上仍比萤光灯耗电，有些发光二极体灯甚至比省电灯泡耗电。有些设计使用多枚发光二极体，在保持整体光度下让每枚发光二极体可以工作在较低光度，从而增加效率，但使成本大为提高，售价亦较其他类型灯泡较高。(目前市面上已达100lm/W)效率受高温影响而急剧下降，浪费电力之馀也产生更多热，令温度进一步上升，形成恶性循环。除浪费电力也缩短寿命，因此需要良好散热。发光二极体光度并非与电流成线性关系，光度调节略为复杂。成本较高，售价较高。因为发光二极体为光源面积小、分布较集中，作照明用途时会刺眼，须运用光学设计分散光源。演色性仍待加强。(传统灯泡、卤素灯演色性极佳，而萤光灯管容易找到高演色性的产品;演色性低的光源照明不但会有颜色不正常的感觉，对视力及健康也有害)每枚发光二极体因生产技术问题都会在特性(亮度、颜色、偏压…等)上有一定差异，即使是同一批次的发光二极体差异也不少。LED被指出有大量的蓝光，蓝光为具有高能量的电磁波，已被国外及眼科界证实会伤眼。例如黄斑部病变或白内障。因此以LED做为电脑萤幕的背光仍引起日本、美国、中国大陆的学界及民众疑虑。一般来讲使用CCFL背光的萤幕比较不伤眼。

发光二极体是一种特殊的二极体。和普通的二极体一样，发光二极体由半导体晶片组成，这些半导体材料会预先透过注入或搀杂等工艺以产生p、n架构。与其它二极体一样，发光二极体中电流可以轻易地从p极(阳极)流向n极(负极)，而相反方向则不能。两种不同的载流子:空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向p、n架构。当空穴和电子相遇而产生复合，电子会跌落到较低的能阶，同时以光子的模式释放出能量(光子也即是我们常称呼的光)。

它所发出的光的波长(颜色)是由组成p、n架构的半导体物料的禁带能量决定。由於矽和锗是间接带隙材料，在常温下，这些材料内电子与空穴的复合是非辐射跃迁，此类跃迁没有释出光子，而是把能量转化为热能，所以矽和锗二极体不能发光(在极低温的特定温度下则会发光，必须在特殊角度下才可发现，而该发光的亮度不明显)。发光二极体所用的材料都是直接带隙型的，因此能量会以光子形式释放，这些禁带能量对应著近红外线、可见光、或近紫外线波段的光能量。

发展初期，采用砷化镓(GaAs)的发光二极体只能发出红外线或红光。随著材料科学的进步，各种颜色的发光二极体，现今皆可制造。

中国传统上的紫色以物理上光谱波长划分有两种:一种是波长由380nm至450nm的是段单色可见光，英语上称为Violet，较接近紫蓝色;而另一种是由红光加上蓝光混合而成，英语上称为Purple，较接近红色。要注意的是虽然中文名称同叫作紫色，但物理性质有所不同，当两个较长的波段红、蓝光混合一起时所产生的光谱会是红蓝光的光谱重叠在一起，而不会有比蓝光波长更短的光产生。黄磷又名白磷。

在低光度下能量转换效率高(电能转换成光能的效率) - 也即较省电，非常适合在低光度(如手提电话的背光、夜灯)需求中使用。但当提高光度至如台头灯般或更高时，发光二极体的效率比钨丝灯泡高，但比萤光灯(俗称光管或日光灯管)差:电气电子工程师学会(IEEE)的刊物IEEE Spectrum有文章证实这一点。反应时间短(以ns为单位) - 可以达到很高的闪烁频率。使用寿命长 - 且不因连续闪烁而影响其寿命。在安全的操作环境下可达到10万小时的寿命，即便是在50度以上的高温，使用寿命还有约4万小时。(萤光灯T8为8000小时.T5为20000小时，白炽灯为1,000 ~ 2,000小时)。耐震汤等机械冲击 - 由於是固态元件，没有灯丝、玻璃罩等，相对萤光灯、白炽灯等能承受更大震汤。体积小 - 其本身体积可以造得非常细小(小於2mm)。便於聚焦 - 因发光体积细小，而易於以透镜等方式达致所需集散程度，藉改变其封装外形，其发光角度由大角度散射至细角度聚焦都可以达成。单色性强 - 由於是单一能级光出的光子，波长比较单一(相对大部份人工光源而言)，能在不加滤光器下提供多种单纯的颜色。色域略为广阔 - 部份白色发光二极体覆盖色域较其他白色光源广。