文章內容
二極體(Diode)
❒ 二極體的構造與原理
二極體的構造如＜圖一(a)＞所示，基本上只要在半導體內將P型與N型做成「接面(Junction)」就可以稱為「二極體(Diode)」，所謂的「二極」指的就是P型與N型兩種極性不同的半導體。P型多電洞帶正電，N型多電子帶負電，由於同性相斥，異性相吸的原理，P型半導體內的電洞會流入N型，填補其內的電子；N型半導體內的電子會流入P型，填補其內的電洞，如＜圖一(b)＞所示，造成接面形成「空乏區(Depletion region)」，空乏區內沒有電洞與電子。知識力www.ansforce.com。
➤順向偏壓(Forward bias)：當我們將P型接到電池的正極，則有電洞流入補充P型區的電洞，使中央的空乏區變小，如＜圖一(c)＞所示，此時電洞可以導通。
➤逆向偏壓(Reverse bias)：當我們將P型接到電池的負極，則有電子流入中和P型區的電洞，使中央的空乏區變大，如＜圖一(d)＞所示，此時電子無法導通。
.jpg)
圖一 二極體的構造與原理。
❒ 功率二極體(Power diode)
二極體是電流(電壓)只能通過，無法進行控制的功率元件，因此屬於「不可控型」，它最重要的功能就是將交流電(AC)轉換成直流電(DC)做為「整流器(Rectifier)」。交流電(AC)是電荷極性(正電與負電)與大小週期性變化的電流，如＜圖二(a)＞所示，當交流電輸入「功率二極體(Power diode)」，會發生下列兩種情況：
➤當輸入的電荷極性為正時：流入的是電洞可以導通因此輸出正電，如＜圖二(c)＞所示。
➤當輸入的電荷極性為負時：流入的是電子無法導通因此輸出為零，如＜圖二(c)＞所示。
最後輸出的只有電荷極性為正的電洞，如＜圖二(b)＞所示，等於是把交流電(AC)轉換成直流電(DC)，這就是二極體做為「整流器(Rectifier)」的基本原理，稱為「整流二極體(Rectifier diode)」。
.jpg)
圖二 功率二極體(Power diode)的工作原理。
❒ 二極體的應用
二極體的應用都是利用順向偏壓可以導通與逆向偏壓無法導通的原理，包括接面二極體(Junction diode)、蕭特基二極體(Schottky diode)、穩壓二極體(Reference diode)、齊納二極體(Zener diode)、恆流二極體(CRD：Current Regulative Diode)、定電流二極體(Constant current diode)、變容二極體(Variable capacitance diode)；此外，有許多光電元件其實也是利用P型與N型接面製作而成的，例如：發光二極體(LED：Light Emitting Diode)、雷射二極體(LD：Laser Diode)、光偵測器(PD：Photo Diode)等。
【請注意】上述內容經過適當簡化以適合大眾閱讀，與產業現狀可能會有差異，若您是這個領域的專家想要提供意見，請自行聯絡作者；若有產業與技術問題請參與社群討論。
【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「積體電路與微機電產業，全華圖書公司」。＜我要買書＞