當(dāng)外部被正向電壓偏置時(shí)，外部電場(chǎng)和自建電場(chǎng)的相互抑制導(dǎo)致載流子的擴(kuò)散電流增加以產(chǎn)生正向電流。在電子電路中，二極管的正極連接到高電位端，負(fù)極連接到低電位端，二極管導(dǎo)通。此連接方法稱為正向偏置。二極管正向偏置
當(dāng)PN結(jié)被正偏壓時(shí)，外部電場(chǎng)的方向是從P區(qū)到N區(qū)，這顯然與內(nèi)部電場(chǎng)的方向相反。此時(shí)，外部電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)P區(qū)域中的空穴進(jìn)入空間電荷區(qū)域以抵消負(fù)空間電荷的一部分，而N區(qū)域自由電子進(jìn)入空間電荷區(qū)域以抵消一部分正電荷空間電荷導(dǎo)致空間電荷區(qū)域變窄并且內(nèi)部電場(chǎng)被削弱。內(nèi)部電場(chǎng)的弱化增強(qiáng)了多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，形成大的擴(kuò)散電流（擴(kuò)散電流由多個(gè)子組的定向運(yùn)動(dòng)形成，通常簡(jiǎn)稱為電流）。在一定范圍內(nèi)，外部電場(chǎng)越強(qiáng)，正向電流越大，并且PN結(jié)對(duì)正向電流具有低電阻狀態(tài)。這種情況稱為電子技術(shù)中PN結(jié)的正向傳導(dǎo)。在沒有施加電壓的情況下，半導(dǎo)體的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)處于動(dòng)態(tài)平衡，并且在動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下通過(guò)PN結(jié)的電流為零。此時(shí)，如果在PN結(jié)上施加電壓，則擴(kuò)散和漂移運(yùn)動(dòng)的平衡被破壞，并且PN結(jié)將表現(xiàn)出其單向?qū)щ娦浴?/div>
與正向偏壓相比，開關(guān)電源的正負(fù)位置，即P區(qū)連接到電源的負(fù)極，N區(qū)連接到電源的正極，構(gòu)成PN結(jié)的反向偏置。
在二極管的一些重要應(yīng)用中，器件通常在高速下在高阻抗和低阻抗?fàn)顟B(tài)之間交替。在這些應(yīng)用中，電路中的某些電壓波形是脈沖形式，即在高電平（通常為5v）和低電平（通常為0V）之間變化的方波。這些高壓和低壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換頻率非常高，允許二極管以高速在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間切換。當(dāng)電阻器連接到硅二極管時(shí)，電阻器兩端的電流交替變化，電源電壓在0V和5V之間交替變化。當(dāng)e（z）=5v時(shí)，二極管處于正向偏置狀態(tài)，在導(dǎo)通狀態(tài)下，引腳電流流過(guò)電阻，電阻兩端的電壓等于5-0.7=4.3v。當(dāng)e（j）=0V時(shí)。二極管處于高阻態(tài)，即關(guān)斷狀態(tài);由于沒有電流流過(guò)電阻器，電阻器兩端的電壓等于零。這種模式與整流器的作用非常相似。這是數(shù)字電路——高低兩種極端狀態(tài)。換句話說(shuō)，假設(shè)組合電壓值是這兩種狀態(tài)之一。由于二極管在這些電路中的作用是在不同的電壓電平下導(dǎo)通或截止，因此該應(yīng)用也稱為開關(guān)電路[1]。典型的二極管開關(guān)電路包括兩個(gè)或更多個(gè)二極管，每個(gè)二極管連接到單獨(dú)的電壓源。為了正確理解開關(guān)電路的操作，首先需要確定每個(gè)二極管由哪個(gè)電壓源確定，該電壓源處于導(dǎo)通狀態(tài)并且處于截止?fàn)顟B(tài)。正確辨別哪種狀態(tài)的關(guān)鍵是：如果二極管的陽(yáng)極與陰極電位相比為正，則它處于正向偏置狀態(tài)，即當(dāng)二極管的陽(yáng)極電位（相對(duì)于地）大于陰極（相對(duì)于地）電位很高，處于正向偏置狀態(tài)。當(dāng)然，也可以說(shuō)二極管的陰極電位（相對(duì)于地）低于陽(yáng)極（相對(duì)于地）。相反，如果二極管處于反向偏置狀態(tài)，則二極管的陽(yáng)極與陰極電位相比為負(fù)，這相當(dāng)于二極管的陰極與陽(yáng)極相比為正。
當(dāng)PN結(jié)反向偏置時(shí)，所施加的電場(chǎng)與空間電荷區(qū)域中的內(nèi)部電場(chǎng)的方向相同，這也導(dǎo)致擴(kuò)散和漂移運(yùn)動(dòng)的平衡狀態(tài)的破壞。施加的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)空間電荷區(qū)兩側(cè)的空穴和自由電子移動(dòng)，加寬空間電荷區(qū)，增強(qiáng)內(nèi)部電場(chǎng)，使多數(shù)載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)困難，增強(qiáng)了漂移運(yùn)動(dòng)。少數(shù)民族運(yùn)輸反向電流從N區(qū)流向P區(qū)。然而，由于少數(shù)載流子是恒定的并且在常溫下數(shù)量很小，因此反向電流非常小。小電流表明PN結(jié)的反向電阻非常高。通常認(rèn)為反向偏置的PN結(jié)不導(dǎo)電并且基本上處于關(guān)斷狀態(tài)。這種情況在添加時(shí)被稱為電子技術(shù)中PN結(jié)的反向阻塞。當(dāng)反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，反向電流幾乎不隨施加的電壓而變化。這是因?yàn)榉聪螂娏饔缮贁?shù)載流子漂移形成。在熱激發(fā)下，少數(shù)載流子的數(shù)量增加，并且PN結(jié)的反向電流增加。換句話說(shuō)，只要溫度不變，少數(shù)載流子的濃度就不會(huì)改變。即使反向電壓增加超過(guò)允許范圍，也不能增加少數(shù)載流子的數(shù)量，并且反向電流趨于恒定。電流也稱為反向飽和電流。值得注意的是，反向電流是電路噪聲的主要原因之一。因此，在設(shè)計(jì)電路時(shí)必須考慮溫度補(bǔ)償。
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