【中華百科全書●工學●二極體】

楊籍富

【中華百科全書●工學●二極體】

 

二極體（Diode）是一種具有兩只端線的電子元件，其中一端為陽極（或正極），另一端為陰極（或負極），故有二極體之稱。

 

二極體具有單向導電的特性，電流只能從陽極流向陰極，而不能從陰極流向陽極。

 

當電流由陽極流向陰極的時候，二極體呈短路狀態，沒有電阻，對電流的流通毫無阻。

 

反之，當電流企圖從陰極流向陽極的時候，二極體呈斷路狀態，具有無限大的電阻，使電流無法流通。

 

由於這種單向導電的特性，使得二極體在整流、調變、檢波、濾波、定位、保護，和數位電路上有很廣泛的應用，是電子工程上用途最廣的元件之一。

 

早期的二極體是一種真空管，叫做真空二極管。

 

真空二極管由於下述三項缺點而逐漸被半導體二極體所取代：骸體太大；

 

須預熱一段時間才能正常工作，使用上很不方便;因須持續加熱才能工作。

 

因此容易故障，可靠性很低。

 

但是真空二極管可以忍受相當大的電壓，可以流過相當大電流，因此在某些大功率的系統內，仍然有其一席之地。

 

現今所謂二極體，指的都是半導體二極體。

 

二極體的兩極，分別由不同型的半導體所構成。

 

半導體材料，因所摻進去的雜質之不同而分為p型半導體和n型半導體兩種。

 

純半導體材料本身小（如矽晶體），導電性很低，沒有什麼用途，必須適當地加進去某些雜質，才能變成更有用的材料。

 

如果加進去的是三價的元素，如硼原子，則成p型半導體；

 

如果加進去的是五價的元素，如磷原子，則成n型半導體。

 

如果把一塊半導體材料，一邊摻雜三價元素，另外一邊摻雜五價元素，則成為pn二極體，也就是所謂的半導體二極體。

 

P型這邊是陽極。

 

n型那邊是陰極；

 

電流只能從陽極流向陰極。

 

一般用在整流、檢波、定位等低頻線路上的二極體，講究的是耐壓、耐流和散熱的能力；

 

而用在控制、數位等高頻線路上的二極體，講究的是由通到斷的切換速度。

 

（在半導體內摻入少量的金原子，可以提高切換速度。）

 

其他還有一些特殊用途圖的二極體，擔負一些比較特別的任務：如齊納二極體，可以做限壓和保護工作；

 

隧穿二極體，可以做微波振盪器，變容二極體，可以做可變電容器；

 

發光二極體，可以發光；

 

太陽電池，可以把光能變成電能；

 

二極體雷射，即所謂半導、體雷射，可以產生雷射光。

 

（郭明彥）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=6641