二极管偏置是什么？对二极管功能有影响吗？

什么是二极管偏置？在我们比较这两种类型的偏置之前，我们先讨论它们的个体特征。在电子学中，我们将偏置定义为在电子电路的不同点建立一组电流或电压的方法，以在电子元件内建立适当的工作条件。此外，偏置存在两种类型的偏置，正向偏置和反向偏置。

之前我们已经了解到，二极管（PN结）的功能很像单向高速公路，因为它允许电流在一个方向上比在另一个方向上更容易流动。总之，二极管通常沿一个方向传导电流，并且它们施加的电压遵循所描述的正向偏置方向。但是，当电压反向移动时，我们将此方向称为反向偏置。此外，当处于反向偏置时，标准PN结二极管通常会抑制或阻止电流流动，几乎就像电子版的止回阀一样。

一、正向偏置与反向偏置

在标准二极管中，当二极管两端的电压允许电流自然流动时，会发生正向偏置，而反向偏置表示二极管两端的电压方向相反。然而，反向偏置期间二极管两端的电压不会产生任何显着的电流流动。此外，这一特殊特性有利于将交流电（AC）变为直流电（DC）。

此特性还有多种其他用途，包括电子信号控制。

二、二极管的工作原理

二极管的详细过程可能有点难以理解，因为它涉及对量子力学的理解。二极管操作涉及负电荷（电子）和正电荷（空穴）的流动。从技术上讲，我们将半导体二极管称为PN结。PN结也是光伏电池操作的重要部分。

通常，二极管的正常运行需要另一个基本元素或称为掺杂的过程。您可以用材料掺杂半导体，以促进容易置换的电子过多，我们将其称为N型或负区域。此外，还可以掺杂半导体以促进过多的空穴也容易吸收这些电子，我们将其称为P型或正区域。此外，二极管的正极和负极区域也称为其阳极（P）和阴极（N）。

总体而言，正是这两种材料之间的差异以及它们在极短距离上的协同作用促进了二极管的工作。但是，当然，只有当我们合并两种类型（P，N）的材料时，才能实现二极管功能。此外，这两种材料的融合形成了我们所说的PN结。此外，存在于两个元素之间的区域称为耗尽区。

值得注意的是，为了正常工作，二极管需要最小阈值电压才能超过耗尽区。此外，在大多数情况下，二极管的最小阈值电压约为0.7伏。此外，反向偏压会在二极管中产生少量电流，称为漏电流，但通常可以忽略不计。最后，如果施加一个显着的反向电压，它将导致二极管的全面电子击穿，从而使电流以相反的方向流过二极管。

三、二极管功能和操作

通常，当扩散促进电子从N型区域的后续移动时，它们开始填充P型区域内的空穴。该作用的结果在P型区域内形成负离子，从而在N型区域中留下正离子。总体而言，该动作的控制控制存在于电场的方向上。正如你想象的那样，这会产生有益的电气行为，当然，这取决于您如何施加电压，即偏置。

此外，对于标准的PN结二极管，存在三个偏置条件和两个工作区域。三种可能的偏置条件类型如下：

（1）正向偏置：这种偏置条件包括将正电压电位连接到P型材料以及将负极连接到二极管两端的N型材料，从而减小二极管的宽度。

（2）反向偏置：相反，这种偏置条件涉及将负电压电位连接到P型材料，并将正极连接到二极管两端的N型材料，从而增加二极管的宽度。

（3）零偏置：这是一种偏置条件，其中没有施加到二极管的外部电压电位。

四、正向偏置与反向偏置及其方差

反向偏置加强了势垒并阻碍了电荷载流子的流动。相反，正向偏压会削弱势垒，从而使电流更容易流过结。在正向偏置时，我们将电源的正极端子连接到阳极，将负极端子连接到阴极。相反，在反向偏压下，我们将电源的正极连接到阴极，将负极连接到阳极。

（1）正向偏压降低了跨电势的电场势垒的强度，而反向偏压则加强了势垒。

（2）正向偏压具有大于阴极电压的阳极电压。相反，反向偏压的阴极电压大于阳极电压。

（3）正向偏置具有很大的正向电流，而反向偏置具有最小的正向电流。

（4）二极管的耗尽层在正向偏置时要薄得多，而在反向偏置时要厚得多。

（5）正向偏压会降低二极管的电阻，反向偏压会增加二极管的电阻。

（6）电流在正向偏置时毫不费力地流动，但反向偏置不允许电流流过二极管。

（7）电流的大小取决于正向偏压时的正向电压，但是，在反向偏压中电流量很小或可以忽略不计。

（8）在正向偏置中，如果处于反向偏置中，器件将充当导体和绝缘体。