什么是二极管？

• pn结二极管
  PN结二极管是最常见的二极管类型，产品范围广泛，从通用型到高压高频型均有涵盖。快速恢复二极管（FRD）则是一种较为特殊的类型，它具有更短的反向恢复时间。
  如上所述，二极管只允许电流沿一个方向（正向）流动，但如果在反向施加较大的电压，则会在一定的电压下突然产生连续电流。
  这种现象被称为齐纳击穿或雪崩击穿。普通二极管发生这种行为会导致性能下降甚至损坏，但齐纳二极管经过特殊设计，可以利用这种现象。
  齐纳二极管又称恒压二极管，近年来常用于​​静电放电（ESD）防护。特别是，专门用于ESD防护的齐纳二极管被称为ESD防护二极管。我们提供的产品适用于各种应用场景，例如高频和高功率应用。
  另请参阅以下常见问题和e-learning
  • 常见问题：什么是二极管反向恢复时间（trr）？
  • 常见问题：什么是快速恢复二极管（FRD）？
  • 常见问题：什么是齐纳二极管（稳压二极管，恒压二极管）？
  • 常见问题：什么是TVS二极管（ESD保护二极管）？ 
  • e-learning：TVS二极管（ESD保护二极管）的基础知识
    
    
• 金属-半导体结二极管
  肖特基势垒二极管（SBD）的特点是正向电压低且反向恢复时间短。然而，由于其涉及不同材料（金属和半导体，例如硅）的结，因此其漏电流略大于pn结二极管。
  另请参阅以下常见问题和在e-learning资料。
  • 常见问题：什么是肖特基势垒二极管（SBD）？
  • e-learning：肖特基势垒二极管的基础知识

如图2(a)所示，pn结二极管的结构由p层和n层组成。然而，在实际应用中，p层通常是通过将杂质（例如硼，B）离子注入或热扩散到n型衬底中形成的。在某些情况下，也可以通过在p型衬底中引入杂质（例如磷，P）来形成n型层。
肖特基势垒二极管通常是通过在n型衬底上蒸镀金属颗粒制成的。虽然也可以用p型衬底构建肖特基势垒二极管，但其漏电流较大，难以用于通用应用，因此n型衬底更为常用。

如前所述，二极管只允许电流沿一个方向流动。电流流动的方向称为正向，不流动的方向称为反向。相应地，电压也被定义为正向偏置电压和反向偏置电压，如图所示。

图3显示了二极管电流-电压特性（I_F-V_F 特性）的典型示例，以及用于测量的简单电路配置。
该测量涵盖反向偏置方向下从低电流区域直至接近击穿电压（V_R）的范围，以及正向偏置方向下接近上升时间的范围。

二极管是最简单的半导体元件，已被广泛应用于各类电路中。虽然某些应用已被IC取代，但以下列举一些二极管至今仍在使用的例子。

• 整流：
  
  图4显示了一个由二极管和电阻器组成的基本整流电路，以及交流输入信号的输入和输出波形示例。当输入交流信号时，输出波形仅包含单向分量。这称为整流。
  该电路是最基础的电路，利用了二极管的单向导通特性。当输入以接地为中心的交流信号时，二极管会在比接地高出正向电压（V_F）的电压水平下导通。
  时至今日，采用此技术的全波整流电路（二极管桥）仍在众多电子设备中广泛应用。

限幅电路、限速电路：
图5显示了正向限幅电路、反向限幅电路和将它们组合在一起的限幅电路的示例，以及IC中使用的输入保护电路的示例配置等。 
利用二极管限制信号电压幅度的基本原理，结合输入和输出波形进行了展示。
限幅电路中有正向限幅器和反向限幅器。限幅电路就是其中的一个应用。该电路至今仍用于IC的输入保护（过压保护）。f

• 反向电池保护／反向电流保护：
  图6显示了保护电路免受反向电池连接影响的典型电路配置示例。
  这说明了在电源线上串联一个二极管的基本原理，即使极性意外接反，也能防止反向电压施加到主机上。
  在可能意外接反极性的情况下，例如电池供电时，会在电源线上串联一个二极管。由于普通pn结二极管的插入损耗较大，因此通常使用正向压降较小的肖特基势垒二极管。但是，必须注意反向偏置时的漏电流。

• ESD保护：
  图7显示了一个典型的电路配置示例，用于保护电路免受外部静电放电（ESD）的损害。它展示了使用保护元件来保护电路免受通过外部接口入侵的ESD损害的基本思路。
  静电放电保护二极管用于连接外部暴露端子（例如USB端子）的信号线和地线（GND）之间，以防止静电放电（ESD）渗入。通常使用专为此目的设计的静电放电保护二极管或齐纳二极管。