什麽是二極管?

　　二極管它們通(tōng)常有(yǒu)一個(gè)黑(hēi)色的圓柱形主體(tǐ)，當然二極管它不僅僅隻是黑(hēi)色的，還(hái)有(yǒu)琉璃管，是因為(wèi)它的一端有(yǒu)一條條紋，還(hái)有(yǒu)一些(xiē)引出的導線，可(kě)以讓我們把它用來(lái)連接到電(diàn)路中。有(yǒu)極性，有(yǒu)線的那(nà)端是正極(陽極)，另一端則是負極(陰極)。

　　二極管隻允許電(diàn)流朝一個(gè)方向流動。

　　如果我們想象一個(gè)裝有(yǒu)旋啓閥的水(shuǐ)管。當水(shuǐ)流過管道(dào)時(shí)，它會(huì)推開(kāi)旋啓式閘門(mén)并繼續流過。但(dàn)是，如果水(shuǐ)改變方向，水(shuǐ)會(huì)推動閘門(mén)關閉，阻止水(shuǐ)流。所以水(shuǐ)隻能朝一個(gè)方向流動。這很(hěn)像二極管，所以我們用它來(lái)控制(zhì)電(diàn)路中的電(diàn)流方向。

　　現在我們用電(diàn)子流來(lái)制(zhì)作(zuò)動畫(huà)，電(diàn)子流就是電(diàn)子從負向正流動的地方。然而，在電(diàn)子工程中，傳統上(shàng)采用由正到負的常規流動。條紋端連接到負極，黑(hēi)色端連接到正極，以便充當導體(tǐ)。我們稱之為(wèi)向前流動。如果我們翻轉二極管，它将起到絕緣體(tǐ)的作(zuò)用，電(diàn)流就不能流動了。我們稱之為(wèi)反向偏差。

　    二極管是如何工作(zuò)的?

　　如你(nǐ)所知，電(diàn)是随着原子間(jiān)自由電(diàn)子的流動。我們使用銅線是因為(wèi)銅有(yǒu)很(hěn)多(duō)自由電(diàn)子，這使得(de)電(diàn)流很(hěn)容易通(tōng)過。所以我們用橡膠把銅線絕緣，可(kě)以用來(lái)保護我們的安全，因為(wèi)橡膠是一種絕緣體(tǐ)，這意味着它的電(diàn)子被緊緊地抓住，因此不能在原子之間(jiān)移動。

　　如果我們看一個(gè)金屬導體(tǐ)原子的基本模型，我們的核心是原子核，原子核被許多(duō)軌道(dào)殼層包圍着，這些(xiē)殼層容納着電(diàn)子。每一個(gè)殼層都有(yǒu)最大(dà)數(shù)量的電(diàn)子，一個(gè)電(diàn)子必須有(yǒu)一定的能量才能被每個(gè)殼層接受。離原子核最遠的電(diàn)子具有(yǒu)最大(dà)的能量。最外層的殼層叫做(zuò)價殼層，導體(tǐ)的價殼層中有(yǒu)1到3個(gè)電(diàn)子。

　　電(diàn)子被原子核固定。但(dàn)還(hái)有(yǒu)另一種外殼叫做(zuò)導帶。如果一個(gè)電(diàn)子能到達這個(gè)位置，那(nà)麽它就可(kě)以從原子中掙脫出來(lái)，移動到另一個(gè)原子上(shàng)。對于銅這樣的金屬原子，導帶和(hé)價殼層重疊，所以電(diàn)子很(hěn)容易移動。有(yǒu)了絕緣體(tǐ)，最外層的外殼就被包裝起來(lái)了。電(diàn)子幾乎沒有(yǒu)空(kōng)間(jiān)加入。原子核緊緊地抓住了電(diàn)子，而且導帶離我們很(hěn)遠，所以電(diàn)子無法到達這個(gè)位置逃逸。因此電(diàn)不能流過這種材料。

　　然而，還(hái)有(yǒu)另一種材料叫做(zuò)半導體(tǐ)。矽是半導體(tǐ)的一個(gè)例子。對于這種材料，最外層的電(diàn)子太多(duō)，它不可(kě)能成為(wèi)導體(tǐ)，所以它的行(xíng)為(wèi)就像一個(gè)絕緣體(tǐ)。但(dàn)必須要注意的點是因為(wèi)導帶很(hěn)近，如果我們提供一些(xiē)外部能量，一些(xiē)電(diàn)子将獲得(de)足夠的能量，使之從帷幔躍遷進入導帶而變得(de)自由。因此，這種材料既可(kě)以作(zuò)為(wèi)絕緣體(tǐ)，也可(kě)以作(zuò)為(wèi)導體(tǐ)。

　　純矽幾乎沒有(yǒu)自由電(diàn)子，所以工程師(shī)要做(zuò)的就是在矽中摻雜少(shǎo)量其他材料來(lái)改變其電(diàn)性能。我們稱之為(wèi)P型和(hé)N型摻雜。我們将這些(xiē)摻雜的材料結合起來(lái)形成二極管。

　　在二極管內(nèi)部，我們有(yǒu)兩個(gè)引線，陽極和(hé)陰極，它們連接到一些(xiē)薄闆上(shàng)。在這些(xiē)極闆之間(jiān)，陽極側有(yǒu)一層P型摻雜矽，陰極側有(yǒu)一層N型摻雜矽。整個(gè)裝置被包裹在一種樹(shù)脂中，以絕緣和(hé)保護材料。

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