1.PN結(jié)的形成

  當(dāng)P型半導(dǎo)體(含有大量的正電荷)和N型半導(dǎo)體(含有大量的電子)結(jié)合在一起時，P型半導(dǎo)體中的正電荷向N型半導(dǎo)體中擴(kuò)散，N型半導(dǎo)體中的電子向P型半導(dǎo)體中擴(kuò)散，于是在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中間就形成一個特殊的薄層，這個薄層稱為PN結(jié)。該過程如圖5-33所示。

  圖 5-33 PN結(jié)的形成

  從含有PN結(jié)的P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體兩端各引出一個電極并封裝起來就構(gòu)成了二極管。與P型半導(dǎo)體連接的電極稱為正極(或陽極)，用“ ”或“A”表示，與N型半導(dǎo)體連接的電極稱為負(fù)極(或陰極)，用“-”或“K”表示。

  2.二極管結(jié)構(gòu)、圖形符號和外形

  二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)、圖形符號和實物外形如圖5-34所示。

  3.二極管的性質(zhì)

  下面通過分析圖5-35中所示的兩個電路來詳細(xì)介紹二極管的性質(zhì)。

  在圖5-35a所示電路中，當(dāng)閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈泡會發(fā)光，表明有電流流過二極管,二極管導(dǎo)通;而在圖5-35b所示電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合后燈泡不亮，說明無電流流過二極管，二極管不導(dǎo)通。通過觀察這兩個電路中二極管的接法可以發(fā)現(xiàn):在圖5-35a所示電路中,二極管的正極通過開關(guān)S與電源的正極連接，負(fù)極通過燈泡與電源負(fù)極相連;在圖5-35b所示電路中，二極管的負(fù)極通過開關(guān)S與電源的正極連接，正極通過燈泡與電源負(fù)極相連。

  由此可以得出這樣的結(jié)論:當(dāng)二極管正極與電源正極連接，負(fù)極與電源負(fù)極相連時，二極管能導(dǎo)通，反之二極管不能導(dǎo)通。二極管這種單方向?qū)ǖ男再|(zhì)稱為二極管的單向?qū)щ娦浴?

  4.二極管的極性判別

  二極管引腳有正、負(fù)之分，在電路中亂接輕則不能正常工作，重則會損壞二極管。二極管極性判別可采用下面一些方法。

  (1)根據(jù)標(biāo)注或外形判斷極性

  為了讓人們更易區(qū)分出二極管正、負(fù)極，有些二極管會在表面標(biāo)注一定的標(biāo)志來指示，有些特殊的二極管從外形也可看出正、負(fù)極。圖5-36所示左上方的二極管表面標(biāo)有二極管符號，其中三角形端對應(yīng)的電極為正極，另一端為負(fù)極;左下方的二極管標(biāo)有白色圓環(huán)的一端為負(fù)極;右方的二極管金屬螺栓為負(fù)極，另一端為正極。

  (2)用指針萬用表判斷極性

  對于沒有標(biāo)注極性或無明顯外形特征的二極管，可用指針萬用表的歐姆檔來判斷極性。萬用表撥至Rx100Ω或Rx1kΩ檔，測量二極管兩個引腳之間的阻值，正、反各測一次，會出現(xiàn)阻值一大一小，以阻值小的一次為準(zhǔn)，黑表筆接的為二極管的正極，紅表筆接的為二極管的負(fù)極，如圖5-37所示。

  (3)用數(shù)字萬用表判斷極性

  數(shù)字萬用表與指針萬用表一樣也有歐姆檔，但由于兩者測量原理不同，數(shù)字萬用表歐姆檔無法判斷二極管的正、負(fù)極(因為測量正、反向電阻時阻值都顯示無窮大符號“1”)，不過數(shù)字萬用表有一個二極管專用測量檔，可以用該檔來判斷其極性。用數(shù)字萬用表判斷二極管極性如圖5-38所示。

  圖5-38用數(shù)字萬用表判斷二極管的極性

  在檢測判斷時，將數(shù)字萬用表撥至“一一”檔(二極管測量?！坝脵n)，然后紅、黑表筆分別接被測二極管的兩極，正、反各測一次，測量會出現(xiàn)一次顯示“1”，如圖5-38a所示，另一次顯示100-800的數(shù)字，如圖5-38b所示，以顯示100~800數(shù)字的那次測量為準(zhǔn)，紅表筆接的為二極管的正極，黑表筆接的為二極管的負(fù)極。

  在圖5-38所示測量中，顯示“1”表示二極管未導(dǎo)通，顯示“585”表示二極管已導(dǎo)通，并且二極管當(dāng)前的導(dǎo)通電壓為585mV(即0.585V)。

  5.二極管常見的故障及檢測

  二極管常見故障有開路、短路和性能不良

  在檢測二極管時，萬用表撥至Rx1kΩ檔，測量二極管的正、反向電阻，測量方法與極性判斷相同，可參見圖5-37。正常鍺材料二極管正向阻值在1kΩ左右，反向阻值在500kΩ以上;正常硅材料二極管正向電阻在1~10kΩ，反向電阻為無窮大(不同型號萬用表測量值略有差距)。也就是說，正常二極管的正向電阻小、反向電阻很大。

  若測得二極管正、反電阻均為0，說明二極管短路;若測得二極管正、反向電阻均為無窮大，說明二極管開路;若測得正、反向電阻差距小(即正向電阻偏大，反向電阻偏小)，說明二極管性能不良。