图6. PN结的伏安特性曲线
2.3总结
PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流;
PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流。
PN结具有单向导电性。
3 二极管工作原理：二极管PN节的反向击穿—大大的有用!
当PN结的反向电压增加到一定数值时，反向电流突然快速增加，此现象称为PN结的反向击穿。发生反向击穿时，在反向电流很大的变化范围内，PN结两端电压几乎不变，如图7所示。反向击穿分为电击穿和热击穿，PN结热击穿后电流很大，电压又很高，消耗在结上的功率很大，容易使PN结发热，把PN结烧毁。热击穿是不可逆的。PN结电击穿从其产生原因又可分为雪崩击穿和齐纳击穿两种类型。
图7.PN结的反向击穿
雪崩击穿
当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。通过空间电荷区的电子和空穴，在电场作用下获得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴，将不断地与晶体原子发生碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，通过这样的碰撞，可使共价键中的电子激发形成自由电子—空穴对，这种现象称为碰撞电离。新产生的电子和空穴与原有的电子和空穴一样，在电场作用下，也向相反的方向运动，重新获得能量，又可通过碰撞，再产生电子—空穴对，这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样，载流子增加得多而快，使反向电流急剧增大，于是PN结就发生雪崩击穿。
雪崩击穿多发生在杂质浓度较低的二极管，一般需要比较高的电压(>6V)，击穿电压与浓度成反比。
齐纳击穿
在加有较高的反向电压下，PN结空间电荷区中存在一个强电场，它能够破坏共价键将束缚电子分离出来造成电子—空穴对，形成较大的反向电流。发生齐纳击穿需要的电场强度约为2*105V/cm，这只有在杂质浓度特别大的PN结中才能达到，因为杂质浓度大，空间电荷区内电荷密度(即杂质离子)也大，因而空间电荷区很窄，电场强度就可能很高。一般整流二极管掺杂浓度没有这么高，它在电击穿中多数是雪崩击穿造成的。
齐纳击穿多数出现在杂质浓度较高的二极管，如稳压管(齐纳二极管)。
必须指出，上述两种电击穿过程是可逆的，当加在稳压管两端的反向电压降低后，管子仍可以恢复原来的状态。但它有一个前提条件，就是反向电流和反向电压的乘积不超过PN结容许的耗散功率，超过了就会因为热量散不出去而使PN结温度上升，直到过热而烧毁，这种现象就是热击穿。所以热击穿和电击穿的概念是不同的。电击穿往往可为人们所利用(如稳压管)，而热击穿则是必须尽量避免的。
小问题
1) PN结的反向击穿电压是多少?
采取适当的掺杂工艺，将硅PN结的雪崩击穿电压可控制在8～1000V。而齐纳击穿电压低于5V。在5～8v之间丽种击穿可能同时发生。
2) 二极管三极管和稳压管是否一样呢?
不一样,BC结的反向击穿电压低的几十伏,高的数百伏,但有一点是一样的,就是NPN管的BE结反向击穿电压都是6V左右,因此NPN管的BE结可当6V稳压管用。
补充：应该是所有硅材料管(PNP和NPN)的BE结都有反向击穿电压都是6V这特性，利用这特性可鉴别管子的C和E脚，用10K档分别测BC和BE的反向电阻，击穿的是BE结。
4 二极管工作原理：二极管PN结的极间电容
PN结的P型和N型两快半导体之间构成一个电容量很小的电容，叫做“极间电容”(如图所示)。由于电容抗随频率的增高而减小。所以，PN结工作于高频时，高频信号容易被极间电容或反馈而影响PN结的工作。但在直流或低频下工作时，极间电容对直流和低频的阻抗很大，故一般不会影响PN结的工作性能。PN结的面积越大，极间电容量越大，影响也约大，这就是面接触型二极管(如整流二极管)和低频三极管不能用于高频工作的原因。
5 二极管工作原理：数字万用表测试二极管好坏
二极管比较容易损坏的元件，其烧坏容易造成线路短路或断路的情况，影响电器正常工作，因此需要掌握测试二极管好坏的方法。
关于如何使用数字万用表，请参考小编的《数字万用表使用方法》，这里主要介绍数字万用表测试二极管好坏。
1) 辨别出二极管的正负极，有白线的一端为负极，另一端为正极。
2) 将万用表上的旋钮拨到通断档位，并将红黑表笔插在万用表的正确位置。
3) 将红表笔接二极管正极，黑表笔接负极。然后观察读数，如果满溢(即显示为1)，则二极管已坏。若有读数，则交换表笔，若还有读数而不满溢，则二极管坏。
4) 如果是发光二极管，若二极管正常，则可以看到微弱的亮光，长脚为正极。
6 二极管工作原理：二极管的主要参数
1) 额定正向工作电流
二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度(硅管为140左右，锗管为90左右)时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。
2) 最高反向工作电压
加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。
3) 反向电流
二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。
4) 最高工作频率fM(MC)
二极管能承受的最高频率。通过PN结交流电频率高于此值，二极管接不能正常工作。
5) 最高反向工作电压VRM(V)
二极管长期正常工作时，所允许的最高反压。若越过此值，PN结就有被击穿的可能，对于交流电来说，最高反向工作电压也就是二极管的最高工作电压。
6) 最大整流电流IOM(mA)
二极管能长期正常工作时的最大正向电流。因为电流通过二极管时就要发热，如果正向电流越过此值，二极管就会有烧坏的危险。所以用二极管整流时，流过二极管的正向电流(既输出直流)不允许超过最大整流电流。
7 二极管工作原理：特殊体二极管
1) 稳压二极管
电路符号：与普通二极管的电路符号稍有区别。
原理：又叫齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定
用途：稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更高的稳定电压。
2) 发光二极管(LED)
电路符号：在普通二极管电路符号的边上加两个向外发射的箭头。
