發現二極真空管里有整流特性和愛迪生效果是1884年。其實在這8年之前的1876年已發現了硒的整流作用。利用半導體特性實現整流效果的二極管的歷史十分古老。但比真空管還要古老是稍微意外吧。

當初原始的二極管-硒整流器和礦產檢波器是，使用黃鐵礦和方鉛礦等天然亞酸化銅（多結晶半導體）。 其后，經過精煉技術的進步，轉移到了鍺，硅等高感度穩定生產的單結晶半導體的時代。鍺對熱特性弱，現在幾乎都使用硅。

二極管素子是PN結合的構造。P形半導體端的端子叫陽極，N形半導體端的端子叫做陰極。 電流只能從陽極流到陰極，從陰極到陽極幾乎沒有電流流過。 這個效果叫整流效果，換句話說，就是把交流變換直流的作用。

二極管的作用直說就是開關，電流的開關。把電流用水流比喻的話，陽極是上流，陰極是下流，水從上流到下流能流下去，就是說電流能流下去，但從下流不能流到上流。這就是二極管的整流作用。

二極管的接合構造現在大有PN結合和肖特基形。前者是半導體和半導體結合，細分有擴散接合形和臺地形。后者是半導體和金屬之間發生的效果。結合這個語言通常不在二極管里表現。在這里為了容易理解分列在這里。現在，實現小功耗高速性的肖特基接合形被注目，我公司積極地推進SBD的系列化。

二極管有陽極和陰極兩個端子，陽極 (+)，陰極 (-)。從陽極到陰極流過電流時的特性叫做順方向特性，例VF，IF。相反，從陽極 (-) 向陰極 (+) 加電流時，二極管基本上無電流流過，這時的特性叫做逆方向特性，例VR，IR等逆方向特性。

最基本的分類方法。二極管根據其特性分為整流二極管、開關二極管、肖特基勢壘二極管、齊納二極管、用于高頻的高頻二極管。另外，作為保護元件一般使用齊納二極管，但隨著周邊電路的精密化、應用微細化，被要求使用更高性能的保護元件 — TVS (Transient Voltage Suppressor)。

按素子構造來分類，主要分為現在主流的Planar形和耐高壓的臺地形。

現在最常用的半導體結合的方法，在硅基板上形成氧化膜，在必要的地方開孔把不純物擴散結合。

擴散結合形（PN結合形）※

把不純物熱擴散到硅半導體里，形成叫做P形，N形的不純物擴散領域。這個結合部產生叫做電位墻壁的墻壁。

肖特基勢壘型※

利用金屬與半導體結合時產生的電位墻壁的叫做肖特基墊壘形。很久以前就知金屬和半導體接觸時擁有整流特性，但理論說明的人是Mr.Shotoky，因此這個構造的起名為肖特基墊壘。和PN形來比，恢復時間快，所以高頻的整流效果非常好，還有順方向電壓也低，功耗也少，所以廣泛用于高頻整流。

結合部像富士山，這個構造的逆電壓 (VR) 容易變大，多用于整流二極管。耐壓容易做大，但相反與Planar形相比逆電流也變大，我公司的整流二極管是這個構造。

按順方向電流大小來分，IF未滿1A的叫做小信號二極管，1A以上的叫做中功率/大功率二極管。

二極管排列，是指二極管集聚的復合二極管

封裝，實際安裝形狀，二極管有各種各樣的形裝．大體分為插件形和貼片形。市場數年前開始貼片成為主流，我公司也擁有充實的貼片形系列。

整流二極管 (Rectifier Diode) 顧名思義，是指對商用頻率的交流電進行整流的二極管。整流的主要目的是將交流轉換為直流，其具有高電壓、高電流特性。另外，根據使用頻率和使用條件不同，轉換效率有所不同，提供低VF（正向電壓）、高速開關型、低噪音等產品。

顧名思義，是指具有開關功能的二極管。此二極管具有正向施加電壓時電流通過 (ON)，反向施加電壓時電流停止 (OFF) 的性能。反向恢復時間 (trr) 短，與其他二極管相比，開關特性優異。

反向恢復時間 (trr) 是指開關二極管從導通狀態到完全關閉狀態所經過的時間。一般關斷后電子不能瞬間停止，有一定量的反向電流流過。其漏電流越大損耗也越大。還正在開發優化材料或擴散重金屬從而縮短trr，抑制反沖后振蕩（振鈴）的FRD (Fast Recovery Diode) 等產品。

• trr是指電壓變為反向后，直到電流變為零的時間。
• trr快速，則可以實現低損耗、高速開關。

一般的二極管是利用PN接合來發揮二極管特性，而肖特基勢壘二極管是利用了金屬和半導體接合產生的肖特基勢壘。 與一般的PN結二極管相比，具有正向電壓 (VF) 低，開關速度快的特點。但漏電流 (IR) 大，有如果熱設計錯誤則引起熱失控的缺點。

廣泛用于電源部二次側整流。其特性根據使用的金屬不同而不同，ROHM利用多種金屬，推出如下產品陣容。

• 低VF型 RB1系列 * 低IR型 RB0系列
• 車載用超低IR型 RB**8系列

• 通過改變金屬種類，可制造低VF型、低IR型產品。

肖特基勢壘二極管在特性上會因正向電流大而導致發熱。發熱則漏電流 (IR) 變大，同時外殼溫度、環境溫度也上升。如果熱設計錯誤，發熱將高于散熱，達不到熱平衡持續發熱。其結果漏電流 (IR) 也持續增加，最終元器件遭到損壞。這種現象叫做熱失控。

• 周圍溫度高，則引起熱失控。

齊納二極管利用電流變化時電壓恒定的特點，用于恒壓電路，作為防止IC免受浪涌電流、靜電損壞的保護元件使用。其特點是一般的二極管是正向使用，而齊納二極管是反向使用。反向擊穿電壓稱為齊納電壓 (VZ) 、此時的電流值稱為齊納電流 (IZ) 。近年來隨著電子設備的微細化／高功能化的不斷發展，要求保護元件具備更高性能，在這種趨勢下逐漸拉大與TVS (Transient Voltage Suppressor) 的差別。

• 只有ZD利用了反向特性。

TVS是“Transient Voltage Suppressors”的首字母縮寫，是一種用于過電壓保護和 ESD保護的器件。

TVS二極管用來保護后段的IC免受由靜電和電源波動引起的意外過電壓和浪涌的影響。 整流二極管和肖特基勢壘二極管利用的是二極管的正向特性，而TVS二極管與齊納二極管（ZD）一樣，利用的是二極管的反向特性。 如下圖所示將TVS二極管與IC并聯，當電路正常工作時，TVS二極管處于OFF狀態，只消耗一定的漏電流。 當被施加了浪涌等過電壓時，TVS二極管會變為ON狀態，并且TVS側會消耗脈沖電流，從而鉗制過電壓并保護后段的IC。

TVS二極管的極性是與電路品質相關的項目。 單向TVS可用作LH等單極電路的保護器件，不適用于保護雙極電路。 雙向TVS可以用于正負兩極的保護，因此適用于保護雙極電路和CAN等數據線路。 此外，雙向TVS也可用于保護單極電路。

TVS和ZD在利用二極管的反向特性方面是相同的，但是由于ZD主要用于恒壓應用，因此對電壓穩定的低電流范圍（5mA～40mA）規定了“齊納電壓（VZ）”。 此外，ZD基本上在ON狀態下使用。 而TVS為了不影響IC的驅動電壓，在電路正常工作期間處于OFF狀態，當被施加了浪涌等突發過電壓時，擊穿電壓值變得越發重要。 因此，規定了絕對不會導致擊穿的兩個電壓——“截止電壓（VRWM）”和“擊穿電壓（VBR）”。 此外，由于其主要用途是過電壓保護，因此，作為保護特性，對幾A～幾十A范圍內的大電流范圍特性也有規定。

由電阻值高的I型半導體制成，其特點是引腳間電容(CT)非常小。正向電壓條件下,具有可變電阻特性，反向電壓條件下,具有電容器特性。利用其高頻特性（引腳間電容小，因此對通信線沒有影響），作為高頻信號開關（帶天線的移動設備），衰減器，AGC電路用可變電阻元件使用。

二極管引腳間施加反向電壓時，存儲的電荷量稱為引腳間電容(CT)。接合P層和N層，則空穴與電子結合，在界面形成電氣特性為中性的耗盡層。 耗盡層起到寄生電容器的作用，其電容值(CT) 與PN結的面積成正比，與距離 (d) 成反比。距離由P層、N層濃度等因素設計而成。向二極管施加電壓，則耗盡層擴大，CT下降。 根據使用的應用不同，其要求的CT值不同。

• 耗盡層越寬（d大）CT越低。

常見問題

https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/knowledge/e-learning/discrete/chap2/chap2-9.html

可變電容二極管是利用耗盡層電容特性的產品。當施加反向電壓時，耗盡層出現在二極管的pn結中，其厚度與反向電壓成正比。

因此，隨著反向電壓的增加，耗盡層厚度增加，但電容減小。其作用與增加電容器兩個電極之間的距離相同。相反，如果反向電壓減小，耗盡層厚度減小，但電容增加。

它應用于調諧電路等。由于這種電容變化會改變頻率特性，因此與普通二極管相比，需要較大的電容變化率。

可變電容二極管與一般二極管不同，其重要特性不是正向電壓VF和開關特性，而是電容值及其變化（取決于電壓）。