二極管（Diode），是一種只允許電流由單一方向流過的半導(dǎo)體器件 。從二極管內(nèi)部PN結(jié)引出兩個(gè)接線端子，當(dāng)外加適當(dāng)正向電壓時(shí)，二極管會(huì)導(dǎo)通，電流從陽極流向陰極，相反，在外加適當(dāng)反向電壓時(shí)，二極管會(huì)截止而沒有電流通過，這就是單向?qū)щ娦?。
它的原理圖符號(hào)如下圖所示：
要理解二極管的單向?qū)щ娞匦裕紫攘私饨M成二極管的半導(dǎo)體材料：硅與鍺 。
物質(zhì)是由原子組成的，而原子由原子核與電子組成，原子核帶正電，電子帶負(fù)電，在正常情況下，原子核與電子的帶電數(shù)是一樣的，由于正負(fù)抵消，整個(gè)原子呈現(xiàn)電中性，即對(duì)外不顯電性 。
通常電子以原子核為中心運(yùn)動(dòng)，這與太陽系中的行星繞著太陽公轉(zhuǎn)一樣，如下圖所示：
我們也常用下圖描述電子與原子核之間的關(guān)系：
原子核外圍的電子排列是有一定的規(guī)律，我們以下面這種方式來表達(dá) 。
雖然看不懂你在說什么，但好像很厲害的樣子，好在我們只需要了解最外層電子數(shù)，如上圖所示，最外層電子數(shù)為3
材料的穩(wěn)定性由最外層電子數(shù)決定，一般最外層電子數(shù)少于4時(shí)為金屬性，大于4時(shí)為非金屬性，最外層電子數(shù)為8時(shí)最穩(wěn)定，而當(dāng)最外層電子數(shù)為4時(shí)，這種材料即容易失去電子，又容易得到電子 。
我們的故事就是從最外層電子數(shù)為4的材料開始的，它們通常是硅（Si）或鍺（Ge），它們的原子結(jié)構(gòu)如下所示：
下面我們以硅材料為例進(jìn)行講解 。
當(dāng)一大堆的硅元素在一起生活時(shí)，由于每個(gè)硅元素的最外層電子數(shù)都是4，這種狀態(tài)是很不穩(wěn)定的，大家雖然財(cái)力是一樣的，你不喜歡我，我也不是很瞧得起你，但既然要長(zhǎng)久地生活在同一片天空，還是要忍辱負(fù)重形成一種相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài) 。前面我們提到最外層電子數(shù)為8是比較穩(wěn)定的，于是它們商量了一下，與周圍的每個(gè)人共用一個(gè)電子，這樣每個(gè)硅元素的最外層電子數(shù)都最是8，達(dá)到了相對(duì)比較穩(wěn)定的狀態(tài)，如下圖所示：
其中，被兩方共用的電子稱為價(jià)電子，而那一對(duì)電子形成共價(jià)鍵連接相鄰的兩個(gè)原子 。
如果不出意外的話，這些生活在一起的硅元素必將和平共處相安無事，直到世界的盡頭，但是理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)是骨感的，這種共價(jià)鍵的連接方式不是很穩(wěn)定，它對(duì)溫度與光線很敏感！
如下圖所示，當(dāng)受到溫度或光線的挑撥離間時(shí)，硅元素之間的共價(jià)電子會(huì)獲得足夠的能量從共價(jià)鍵中跳出來，我們將跳出來的電子稱為自由電子，而將該電子原來的位置稱為空穴（也就是座位了）
這些跳出的電子一旦多了起來，相應(yīng)的空穴也會(huì)多起來，在外加電場(chǎng)或其它能源的作用下，鄰近價(jià)電子就可以填補(bǔ)到這個(gè)空位上，而在這個(gè)價(jià)電子原來的位置上就留下新的空位，以后其它電子又可轉(zhuǎn)移到這個(gè)新空位上，這樣就使共價(jià)鍵中出現(xiàn)一定的電荷，如下圖所示：
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