一个PN结构成晶体二极管

P 性半导体和 N 型半导体----前面讲过，在纯净的半导体中加入一定类型的微量杂质，能使半导体的导电能力成百万倍的增加。加入了杂质的半导体可以分为两种类型：一种杂质加到半导体中去后，在半导体中会产生大量的带负电荷的自由电子，这种半导体叫做“N 型半导体”（也叫“电子型半导体”）；另一种杂质加到半导体中后，会产生大量带正电荷的“空穴”，这种半导体叫“P 型半导体”（也叫“空穴型半导体”）。例如，在纯净的半导体锗中，加入微量的杂质锑，就能形成 N 型半导体。

同样，如果在纯净的锗中，加入微量的杂质铟，就形成 P 型半导体。一个 PN 结构成晶体二极管----设法把 P 型半导体（有大量的带正电荷的空穴）和 N 型半导体（有大量的带负电荷的自由电子）结合在一起，见图 1 所示。图 1 在 P 型半导体的 N 型半导体相结合的地方，就会形成一个特殊的薄层，这个特殊的薄层就叫“PN 结”。晶体二极管实际上就是由一个 PN 结构成的（见图 1）。例如，收音机中应用的晶体二极管，其触丝（即触针）部分相当于 P 型半导体，N 型锗片就是 N 型半导体，他们之间的接触面就是 PN 结。

P 端（或 P 端引出线）叫晶体二极管的正端（也称正极）。N 端（或 N 端引出线）叫晶体二极管的负端（也称负极）。如果像图 2 那样，把正端连接电池的正极，把负端接电池的负极，这是 PN 结的电阻值就小到只有几百欧姆了。因此，通过 PN 结的电流（I=U/R）就很大。这样的连接方法（图 2a）叫“正向连接”。正向连接时，晶体管二极管（或 PN 结）两端承受的电压叫“正向电压”；处在正向电压下，二极管（或 PN 结）的电阻叫“正向电阻”，在正向电压下，通过二极管（或 PN 结）的电流叫“正向电流”。

很明显，因为晶体二极管的正向电阻很小（几百欧姆），在一定正向电压下，正向电流（I=U/R）就会很大----这表明在正向电压下，二极管（或 PN 结）具有像导体一样的导电本领。图 2a 图 2b 反过来，如果把 P 端接到电池的负极，N 端接到电池的正极（见图 2b）。这时 PN 结的电阻很大（大到几百千殴），电流（I=U/R）几乎不能通过二极管，或者说通过的电流很微弱。这样的连接方法叫“反向连接”。反向连接时，晶体管二极管（或 PN 结）两端承受的电压叫“反向电压”；处在反向电压下，二极管（或 PN 结）的电阻叫“反向电阻”，在反向电压下，通过二极管（或 PN 结）的电流叫“反向电流”。

显然，因为晶体二极管的正向电阻很大（几百千欧姆），在一定的反向电压下，正向电流（I=U/R）就会很小，甚至可以忽略不计，----这表明在一定的反向电压下，二极管（或 PN 结）几乎不导电。上叙实验说明这样一个结论：晶体二极管（或 PN 结）具有单向导电特性。晶体二极管用字母“D”代表，在电路中常用图 3 的符号表示，即表示电流（正电荷）只能顺着箭头方向流动，而不能逆着箭头方向流动。图 3 是常用的晶体二极管的外形及符号。

图 3 利用二极管的单向导电性可以用来整流（将交流电变成直流电）和检波（从高频或中频电信号取出音频信号）以及变频（如把高频变成固定的中频 465 千周）等。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 4 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