晶體二極管（crystaldiode）固態電子器件中的半導體兩端器件。這些器件主要的特征是具有非線性的電流-電壓特性。此后隨著半導體材料和工藝技術的發展，利用不同的半導體材料、摻雜分布、幾何結構，研制出結構種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極管。制造材料有鍺、硅及化合物半導體。晶體二極管可用來產生、控制、接收、變換、放大信號和進行能量轉換等。

晶體二極管的產品特性

二極管最主要的特性是單向導電性，其伏安特性曲線。

二極管伏安特性曲線當加在二極管兩端的正向電壓（P為正、N為負）很小時（鍺管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不導通，處于“截止”狀態，當正向電壓超過一定數值后，管子才導通，電壓再稍微增大，電流急劇暗加（見曲線I段）。不同材料的二極管，起始電壓不同，硅管為0.5-0.7伏左右，鍺管為0.1-0.3左右。

⒈正向特性

⒉反向特性

二極管兩端加上反向電壓時，反向電流很小，當反向電壓逐漸增加時，反向電流基本保持不變，這時的電流稱為**反向飽和電流（見曲線Ⅱ段）。不同材料的二極管，反向電流大小不同，硅管約為1微安到幾十微安，鍺管則可高達數百微安，另外，反向電流受溫度變化的影響很大，鍺管的穩定性比硅管差。

⒊擊穿特性

當反向電壓增加到某一數值時，反向電流急劇增大，這種現象稱為反向擊穿。這時的反向電壓稱為反向擊穿電壓，不同結構、工藝和材料制成的管子，其反向擊穿電壓值差異很大，可由1伏到幾百伏，甚至高達數千伏。

⒋頻率特性

由于結電容的存在，當頻率高到某一程度時，容抗小到使PN結短路。導致二極管失去單向導電性，不能工作，PN結面積越大，結電容也越大，越不能在高頻情況下工作。

晶體二極管及其基本應用

應用實例1：半導體變流技術

變流技術是一種電力變換的技術。通常所說的“變流”是指“交流電變直流電，直流電變交流電”。例如，常見的充電器，就使用了交流電變直流電的變流技術。

圖5-3所示是三相半波不可控整流電路，任何時刻只有瞬時陽極電壓最高的一相管導通，按電源的相序，每管輪流導通120°。

應用實例2：開關電源

開關電源中的應用電路如圖5-4所示，VT1和開關變壓器組成間歇振蕩器，充電器加電后，220V市電經VD1半波整流后在VT1的C極上形成一個300V左右的直流電壓，經過變壓器初級加到VT1的C極，同時該電壓還經啟動電阻R2為VT1的B極提供一個偏置電壓。由于正反饋作用，VT1的Ic迅速上升而飽和，在VT，進入飽和期間，開關變壓器次級繞組產生的感應電壓使VD2導通，向負載輸出一個約9V左右的直流電壓。開關變壓器的反饋繞組產生的感應脈沖經VD3整流、C2濾波后產生一個與振蕩脈沖個數呈正比的直流電壓。

此電壓若超過穩壓管VD2的穩壓值，VD2便導通，此負極性整流電壓便加在VT1的B極，使其迅速截止。VT1的截止時間與其輸出電壓呈反比。VD2的導通/截止直接受電網電壓和負載的影響，電網電壓越低或負載電流越大，VD2的導通時間越短，VT1的導通時間越長；反之，電網電壓越高或負載電流越小，VD3的整流電壓越高，VT1的導通時間越長，VT1的導通時間越短。

應用實例3：雙向電力電子開關

雙向電力電子開關應用電路如圖5-5所示，在斬控式交流調壓電路中電力電子開關必須滿足：開關是全控的，可以控制導通也可以控制關斷，所以必須采用全控型器件。電力電子開關必須是雙向導電的，因此單個器件是無法滿足要求的，必須用多個器件組合而成。開關頻率較高，一般都在90kHz以上。

只用了一個可控元件，同時由4個二極管組成橋式連接，使得無論外電路電流方向如何 總是流入晶體管的集電極。