다이오드
전자부품에서는 정류 기능을 위해 2개의 전극으로 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 장치가 많이 사용된다. 그리고 버랙터 다이오드는 전자 조정 가능한 커패시터로 사용됩니다. 대부분의 다이오드가 갖는 전류 방향성을 일반적으로 "정류" 기능이라고 합니다. 다이오드의 가장 일반적인 기능은 전류가 한 방향으로만 흐르도록 허용하고(순방향 바이어스라고 함), 전류를 역방향으로 차단하는 것(역방향 바이어스라고 함)입니다. 따라서 다이오드는 체크 밸브의 전자 버전으로 간주할 수 있습니다.
초기 진공 전자 다이오드; 전류를 단방향으로 전도할 수 있는 전자 장치입니다. 반도체 다이오드 내부에는 2개의 리드 단자가 있는 PN 접합이 있으며, 인가되는 전압의 방향에 따라 단방향 전류 전도성을 갖는 전자소자입니다. 일반적으로 크리스탈 다이오드는 p형 반도체와 n형 반도체를 소결해 만든 pn 접합 계면이다. 공간 전하층은 경계면 양쪽에 형성되어 자체 전기장을 형성합니다. 인가전압이 0일 때 pn접합 양측의 전하운반자 농도차에 따른 확산전류와 자가 전기장에 의한 드리프트 전류가 동일하여 전기평형상태에 있게 된다. 정상적인 조건에서 다이오드의 특성.
초기 다이오드에는 "고양이 수염 결정"과 진공관(영국에서는 "열 이온화 밸브"로 알려짐)이 포함되었습니다. 오늘날 가장 일반적인 다이오드는 주로 실리콘이나 게르마늄과 같은 반도체 재료를 사용합니다.

특성
양성
순방향 전압이 인가되면 순방향 특성이 시작될 때 순방향 전압은 매우 작아서 PN 접합 내부의 전기장의 차단 효과를 극복할 만큼 충분하지 않습니다. 순방향 전류는 거의 0이며, 이 구간을 데드존(Dead Zone)이라고 합니다. 다이오드를 전도시키지 못하는 순방향 전압을 데드존 전압이라고 합니다. 순방향 전압이 불감대 전압보다 크면 PN 접합 내부의 전기장이 극복되고 다이오드는 순방향으로 전도되며 전압이 증가함에 따라 전류가 급격히 증가합니다. 전류 사용의 일반적인 범위 내에서 다이오드의 단자 전압은 도통 중에 거의 일정하게 유지되며, 이 전압을 다이오드의 순방향 전압이라고 합니다. 다이오드 양단의 순방향 전압이 특정 값을 초과하면 내부 전계가 빠르게 약화되고 특성 전류가 급격히 증가하여 다이오드가 순방향으로 전도됩니다. 이를 문턱전압 또는 문턱전압이라고 부르는데, 실리콘관의 경우 약 0.5V, 게르마늄관의 경우 약 0.1V이다. 실리콘 다이오드의 순방향 전도 전압 강하는 약 0.6-0.8V이고 게르마늄 다이오드의 순방향 전도 전압 강하는 약 0.2-0.3V입니다.
역극성
인가된 역전압이 일정 범위를 넘지 않을 때 다이오드를 통과하는 전류는 소수 캐리어의 드리프트 운동에 의해 형성된 역전류이다. 역전류가 작기 때문에 다이오드는 차단 상태에 있습니다. 이 역전류는 역포화전류 또는 누설전류라고도 하며, 다이오드의 역포화전류는 온도의 영향을 크게 받습니다. 일반적인 실리콘 트랜지스터의 역전류는 게르마늄 트랜지스터의 역전류보다 훨씬 작습니다. 저전력 실리콘 트랜지스터의 역포화 전류는 nA 정도이고, 저전력 게르마늄 트랜지스터의 역포화 전류는 μA 정도입니다. 온도가 상승하면 반도체는 열에 의해 여기되고, 소수 캐리어가 증가하고 그에 따라 역포화 전류도 증가합니다.

고장
인가된 역전압이 일정 값을 초과하면 역전류가 갑자기 증가하는데, 이를 전기적 파괴라고 합니다. 전기적 항복을 일으키는 임계 전압을 다이오드 역항복 전압이라고 합니다. 전기적 파손이 발생하면 다이오드는 단방향 전도성을 잃습니다. 전기적 고장으로 인해 다이오드가 과열되지 않으면 단방향 전도성이 영구적으로 파괴되지 않을 수 있습니다. 적용된 전압을 제거한 후에도 성능은 여전히 ​​복원될 수 있습니다. 그렇지 않으면 다이오드가 손상됩니다. 따라서 사용 중에는 다이오드에 과도한 역전압이 가해지는 것을 피해야 합니다.
다이오드는 단방향 전도성을 갖는 2단자 장치로 전자 다이오드와 수정 다이오드로 나눌 수 있습니다. 전자 다이오드는 필라멘트의 열손실로 인해 크리스털 다이오드에 비해 효율이 낮아 거의 눈에 띄지 않는다. 크리스탈 다이오드가 더 일반적이고 일반적으로 사용됩니다. 다이오드의 단방향 전도성은 거의 모든 전자 회로에 사용되며, 반도체 다이오드는 많은 회로에서 중요한 역할을 합니다. 이는 최초의 반도체 장치 중 하나이며 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.
실리콘 다이오드(비발광형)의 순방향 전압 강하는 0.7V인 반면, 게르마늄 다이오드의 순방향 전압 강하는 0.3V이다. 발광 다이오드의 순방향 전압 강하는 발광 색상에 따라 다릅니다. 색상은 주로 세 가지가 있으며 구체적인 전압 강하 기준값은 다음과 같습니다. 빨간색 발광 다이오드의 전압 강하는 2.0~2.2V, 노란색 발광 다이오드의 전압 강하는 1.8~2.0V, 전압 강하는 녹색 발광 다이오드의 드롭은 3.0-3.2V입니다. 정상적인 발광 시 정격 전류는 약 20mA입니다.
다이오드의 전압과 전류는 선형적인 관계가 없으므로, 서로 다른 다이오드를 병렬로 연결할 때는 적절한 저항을 연결해야 합니다.

특성 곡선
PN 접합과 마찬가지로 다이오드는 단방향 전도성을 갖습니다. 실리콘 다이오드의 일반적인 볼트암페어 특성 곡선. 순방향 전압이 다이오드에 적용될 때 전압 값이 낮을 때 전류는 매우 작습니다. 전압이 0.6V를 초과하면 전류가 기하급수적으로 증가하기 시작하는데, 이를 일반적으로 다이오드의 턴온 전압이라고 합니다. 전압이 약 0.7V에 도달하면 다이오드는 완전히 전도성 상태가 되며 일반적으로 다이오드의 전도 전압이라고 하며 기호 UD로 표시됩니다.
게르마늄 다이오드의 경우 턴온 전압은 0.2V이고 전도 전압 UD는 약 0.3V입니다. 다이오드에 역전압을 인가하면 전압값이 낮을 때 전류는 매우 작아지며, 그 전류값은 역포화전류 IS이다. 역전압이 특정 값을 초과하면 전류가 급격히 증가하기 시작하는데, 이를 역항복이라고 합니다. 이 전압을 다이오드의 역항복 전압이라고 하며 기호 UBR로 표시합니다. 다양한 유형의 다이오드의 항복 전압 UBR 값은 수십 볼트에서 수천 볼트까지 매우 다양합니다.

역분석
제너 고장
역항복은 메커니즘에 따라 제너 항복과 애벌런치 항복의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 도핑 농도가 높은 경우, 배리어 영역의 폭이 좁고 역전압이 크기 때문에 배리어 영역의 공유결합 구조가 파괴되어 원자가 전자가 공유결합에서 벗어나 전자 정공쌍이 생성되며, 결과적으로 전류가 급격히 증가합니다. 이 고장을 제너 고장이라고 합니다. 도핑 농도가 낮고 배리어 영역의 폭이 넓으면 제너 파괴가 발생하기 쉽지 않습니다.

눈사태 고장
또 다른 유형의 고장은 눈사태 고장입니다. 역전압이 큰 값으로 증가하면 인가된 전기장은 전자 표류 속도를 가속화하여 공유 결합의 원자가 전자와 충돌을 일으키고 공유 결합에서 벗어나 새로운 전자 정공 쌍을 생성합니다. 새로 생성된 전자 정공은 전기장에 의해 가속되어 다른 원자가 전자와 충돌하여 전하 캐리어가 증가하고 전류가 급격히 증가하는 것과 같은 사태를 일으킵니다. 이러한 유형의 고장을 눈사태 고장이라고 합니다. 고장 유형에 관계없이 전류가 제한되지 않으면 PN 접합이 영구적으로 손상될 수 있습니다.