我们使用半导体材料(硅、锗)形成各种电子器件。最基本的装置是二极管．二极管是一种双端PN结器件。PN结通过使P型材料与N型材料接触而形成。当p型材料与N型材料接触时，电子和空穴开始在结附近重新结合。这导致了缺乏电荷运营商.在交界处，因此这个交界处被称为耗尽区。当我们申请电压跨越PN结的终端，我们称为二极管。下图显示了PN结二极管的符号。
二极管是允许流动的单向装置吗当前的在一个方向上只依赖于偏置。
二极管的前向偏置特征
时，P端比N端更具正电性，即P端连接的正电端电池而N端接电池负极，则称为正向偏置。
电池的正极排斥p区大部分载流子、空穴，负极排斥N区电子并将其推向结。这导致了浓度的增加电荷运营商.近结处发生复合，耗尽区宽度减小。在正向偏压电压被提升的耗尽区继续降低宽度，越来越多的载体重组。这导致电流的指数升高。
二极管的反向偏置特性
在反向偏置中，P端连接到负极端电池N端到电池正极。因此施加的电压使N侧比P侧正。
电池的负极吸引大部分载流子和空穴，在p区和正极吸引电子在n区，并把他们拉离结。这导致了结附近载流子浓度的降低和耗尽区宽度的增加。少量的当前的由少数载流子引起的电流，称为反向偏压电流或泄漏电流。当反向偏压电压是上升耗竭区继续增加宽度和没有电流流动。可以得出这样的结论二极管只有在向前偏颇时才行动。二极管的工作可以用I-V来概括二极管特性图。
对于反向偏压二极管，
式中，V =电源电压
我D=二极管电流
我年代=反向饱和电流
对于前偏见，
在哪里，五T=伏特的温度当量= KT/Q = T/11600
Q =电子费用=
k = boltzmann的常量=
N = 1表示Ge
= 2，表示Si
当反向偏压电压进一步提高，耗尽区宽度增加，当连接点断裂时就会出现一个点。这就造成了大电流。崩溃是膝盖之痛二极管特性曲线。结击穿是由两种现象引起的。
雪崩击穿(V > 5V)
在非常高的反向偏置电压下，少数载流子的动能变得如此之大，以至于它们从共价键中敲出电子，而共价键又敲出更多的电子，这个循环一直持续到结断裂。这被称为雪崩击穿，这是一个重要的现象雪崩二极管．
齐纳效应(V < 5V)
在反向偏置电压下，结势垒随偏置电压的增大而增大。这导致在结处产生很高的静电场。静电场破坏共价键，释放少数载流子，从而产生反向电流。电流突然增加，结断。这被称为齐纳击穿，是一种现象，对稳压二极管．
