图1 测量晶体二极管伏安特性
a) 正向特性 b) 反向特性
图2 2CZ54D伏安特性曲线 图3 2AP7伏安特性曲线
图2和图3分别表示硅二极管2CZ54D和锗二极管2AP7的伏安特性曲线，图中坐标的右上方是二极管正偏时，电压和电流的关系曲线，简称正向特性；坐标左下方是二极管反偏时电压和电流的关系曲线，简称反向特性。下面我们以图1为例加以说明。
当二极管两端电压为零时，电流也为零， PN结为动态平衡状态，所以特性曲线从坐标原点0开始。
（一） 正向特性
1. 不导通区（也叫死区）当二极管承受正向电压
时，开始的一段，由于外加电压较小，还不足以克服PN结内电场对载流子运动的阻挡作用，因此正向电流几乎为零，二极管呈现的电阻较大，曲线0A段比较平坦，我们把这一段称作不导通区或者死区。与它相对应的电压叫死区电压，一般硅二极管约0.5伏，锗二极管约0.2伏（随二极管的材料和温度不同而不同）。
2. 导通区当正向电压上升到大于死区电压时， PN结内电场几乎被抵消，二极管呈现的电阻很小，正向电流
增长很快，二极管正向导通。导通后，正向电压微小的增大会引起正向电流急剧增大，AB段特性曲线陡直，电压与电流的关系近似于线性，我们把AB段称作导通区。导通后二极管两端的正向电压称为正向压降（或管压降），也近似认为是导通电压。一般硅二极管约为0.7伏，锗二极管为0.3伏。由图可见，这个电压比较稳定，几乎不随流过的电流大小而变化。
（二） 反向特性
1. 反向截止区当二极管承受反向电压
时，加强了PN结内电场，使二极管呈现很大电阻。由于少量的少数载流子存在，在反向电压作用下很容易通过PN结，形成很小的反向电流
。反向电压开始增加时，反向电流略有增加，随后在一定范围内便不随反向电压增加而增加，如曲线0C段。此处的反向电流IR通常也称为反向饱和电流
，0C段称为反向截止区。反向电流是由少数载流子形成的，它会随温度升高而增大，实际应用中，此值越小越好。一般硅二极管的反向电流在几十微安以下，锗二极管的则达几百微安，大功率二极管的将更大些。
2. 反向击穿区当反向电压增大到超过某一个值时（图中C点），反向电流急剧加大，这种现象叫反向击穿。C点对应的电压就叫反向击穿电压UBR，CD段称为反向击穿区。不同的二极管，反向击穿电压不一样。
产生反向击穿的原因是由于外加反向电压太高时，在强电场作用下，空穴和电子数量大大增多，使反向电流急剧增大。必须指出，在反向电流和反向电压的乘积不超过PN结容许的耗散功率这一前提下，此击穿过程是可逆的，反向电压降低后，二极管可恢复到原来状态，否则会因过热而烧毁。为此在实际电路中，我们常常串联一个限流电阻来保护PN结。
图4 计算反向击穿的电流
如图4所示电路。电源电压为30伏，二极管的反向击穿电压为20伏，电源电压高于击穿电压，二极管击穿后电压为20伏，其余10伏电压降落在电阻上，于是可求出此时二极管的反向电流I＝（30－20）/R＝10/R，若R＝10千欧，则I＝1毫安，若R＝100欧，则I＝100毫安。如果选择适当的电阻，在反向击穿后，能把电流限制在二极管能承受的范围内，二极管不损坏。把反向电压降低，二极管的单向导电性又可恢复。若无适当限流措施，会使PN结烧坏。
通过特殊的制造工艺，反向击穿也可为人们利用（如稳压管）。但在一般情况下，反向击穿破坏了单向导电性，也可能引起损坏。所以二极管工作时，任何时候承受的反向电压不允许超过规定值，以免损坏。
通过上面分析，对照图2和图3，我们可以看出，硅二极管和锗二极管，虽然它们制造的材料不同，结构特点不同，但伏安特性曲线基本形状是相似的，不是一条直线，所以它们都是一种非线性元件。但是它们的特性之间有一定的差异：
（1） 锗二极管的死区较小，正向电阻也小，导通电压低（约0.3伏）。但受温度影响大，反向电流也较大。
（2） 硅二极管的死区较大，正向电阻也较大，导通电压高（约0.7伏）。但受温度影响小，反向电流也很小。在通信设备中常常使用硅二极管。
〔例1－1〕在图5中，设V为硅二极管，求分别为
（1）＋14伏，
（2） －14伏，
（3） 0伏时的二极管两端电压和流过二极管的电流。
图 5
［解］
（1） 当
＝＋14伏时，硅二极管正偏导通，它两端电压
＝0.7伏（正向压降）。流过二极管的电流为：
（2） 当＝－14伏时，硅二极管反偏截止，它两端电压＝－14伏，流过二极管电流近拟为零。
（3） 当＝0伏时，二极管两端电压＝0伏，流过二极管电流为零。
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