光電二極管的主要部分是P-N結，和普通的二極管一樣，P-N結屬于單向導電的非線性元件，在P-N結中存在一個從N區指向P區的內電場E。在熱平衡的條件下(無光照下)，多數載流子(N區的電子和P區的空穴)的擴散作用與少數載流子(N區的空穴和P區的電子)的漂移作用相互抵消，沒有凈電荷通過P-N結。有光照射在P-N結及附近區域時，如果照射的光子有足夠大的能量，那么就會在P-N結及附近區域產生少數光生載流子。少數光生載流子靠擴散作用進入P-N結區，并在內電場E的作用下，電子漂移到N區，空穴漂移到P區，使N區帶負電荷，P區帶正電荷，進而產生附加電勢，我們把這個電勢叫做光生電動勢。 當有外加偏壓，且外加偏壓方向與P一結內電場 一致時，光生載流子在勢壘區電場作用下漂移過P-N結，形成導電電流。面接觸型二極管的PN結接觸面積大，可以通過較大的電流，也能承受較高的反向電壓。佛山旋轉二極管原理
二極管的伏安特性二極管具有單向導電性，二極管的伏安特性曲線 。在二極管加有正向電壓，當電壓值較小時，電流極?。划旊妷撼^0.6V時，電流開始按指數規律增大，通常稱此為二極管的開啟電壓；當電壓達到約0.7V時，二極管處于完全導通狀態，通常稱此電壓為二極管的導通電壓，用符號UD表示 。對于鍺二極管，開啟電壓為0.2V，導通電壓UD約為0.3V。在二極管加有反向電壓，當電壓值較小時，電流極小，其電流值為反向飽和電流IS。當反向電壓超過某個值時，電流開始急劇增大，稱之為反向擊穿，稱此電壓為二極管的反向擊穿電壓，用符號UBR表示。不同型號的二極管的擊穿電壓UBR值差別很大，從幾十伏到幾千伏。廣東二極管現貨二極管長期連續工作時，允許通過的正向平均電流值。
二極管種類：恒流二極管（或稱定電流二極管，CRD、Current Regulative Diode）被施加順方向電壓的場合，無論電壓多少，可以得到一定的電流的元件。通常的電流容量在1~15mA的范圍。雖然被稱為二極管，但是構造、動作原理都與接合型電場效應電晶體相似。變容二極管施加逆向偏壓，二極管PN接合的空乏層厚度會因電壓不同而變化，產生靜電容量（接合容量）的變化，可當作由電壓控制的可變電容器使用。沒有機械零件所以可靠度高，普遍應用于壓控振蕩器或可變電壓濾波器，也是電視接收器和行動電話不可缺少的零件。發光二極管（light-emitting diode，LED）施加順向偏壓，可以發光的二極管。由發光種類與特性又有紅外線二極管、各種顏色的可見光二極管、紫外線二極管等。
二極管具有陽極和陰極兩個端子，電流只能往單一方向流動。也就是說，電流可以從陽極流向陰極，而不能從陰極流向陽極。對二極管所具備的這種單向特性的應用，通常稱之為“整流”功能。在真空管內，借由電極之間加上的電壓能夠讓熱電子從陰極到達陽極，因而有整流的作用。將交流電轉變為脈動直流電，包括無線電接收器對無線電信號的調制，都是通過整流來完成的。因為其順向流通逆向阻斷的特點，二極管可以想象成電路中的單向閥。然而實際上，二極管并不會表現出如此完美的開關性，而是呈現出較為復雜的非線性電子特征——這是由特定類型的二極管技術決定的。一般來說，只有在正向超過開啟電壓時，二極管才會工作（此狀態被稱為正向偏壓）[6]。一個正向偏置的二極管兩端的電壓降變化只與電流有一點關系，并且是溫度的函數。因此這一特性可用于溫度傳感器或參考電壓。二極管PN結的單向導電性，二極管導通時電流方向是由陽極通過管子內部流向陰極。
二極管的發現和發展:1874年，德國物理學家卡爾·布勞恩在卡爾斯魯厄理工學院發現了晶體的整流能力。因此1906年開發出的代二極管——“貓須二極管”是由方鉛礦等礦物晶體制成的。20世紀初，由于無線電接收器探測器的需要，熱離子二極管（真空管）和固態二極管（半導體二極管）大約在相同的時間分別研發。直到20世紀50年代之前，真空管二極管在收音機中都更為常用。這是因為早期的點接觸式半導體二極管（貓須探測器）并不穩定，并且那時大多數的收音機放大器都是由真空管制成，二極管可以直接放入其中。而且那時真空管整流器和充氣整流器處理一些高電壓、高電流整流任務的能力更是遠在半導體二極管（如硒整流器）之上。現如今的二極管大多是使用硅來生產，鍺等其它半導體材料有時也會用到。目前常見的結構是，一個半導體性能的結晶片通過PN結連接到兩個電終端。二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。高壓二極管功率
二極管使用中不要超過二極管整流電流值。佛山旋轉二極管原理
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