• 晶体二极管是目前应用极其广泛的电子元件，主要用来整流、检波、续流、稳压、钳位等，它的出现极大的推动了电子技术的发展，迅速取代了曾经辉煌过的二极电子管。二极电子管虽然已经退出了历史的舞台，以至于许多年轻人对其不了解，但我们回过头来分析其工作原理，会不由自主的感叹人类的智慧真伟大，也从中学到一些知识和启发，并且现在的胆机，还有部分电子设备仍然使用电子管，因此仍然有较高的研究价值，今天我们通过对比了解晶体二极管和电子二极管在整流机理方面的差异。

• 晶体二极管能够单向导电的根本原因是其内部有PN结，也叫空间电荷区、耗尽层、阻挡层（名称不一，反映的侧重点不同，空间电荷区指其内部由不能移动的正离子、负离子组成，耗尽区指其内部的空穴和自由电子已复合掉了；阻挡层指其能够阻挡电荷的移动），它的导电是由多子空穴、电子两种电荷形成的，这两种电荷运动方向相反，在正偏条件下（p区接电源正极，n区接电源负极），这种情况下外加电压与pn结内电场方向相反互相抵消，p型半导体内的多子空穴向负极方向定向移动（异性相吸），n型半导体内的多子电子向电源正极方向定向移动，二者在移动过程中不断复合消失，这样就形成了正向电流，方向由p区指向n区；当外加电压极性相反时，也即反偏时（p区接电源负极，n区接电源正极），pn结内电场宽度增加，p区内的少子电子向电源正极移动，n区内的少子空穴向负极移动，这样就形成了反向电流；因为少子的浓度很低，所以方向电流很小。

pn结结构

• 二极电子管结构：阳极、阴极、灯丝、真空管组成，也叫真空二极电子管。灯丝的作用是加热阴极，使其内部热运动增强，阴极是由金属组成，我们知道金属内的自由电子的运动受温度影响较大，当温度增加时会有自由电子从其表面逸出，这就叫做电子的热发射，不同金属的热发射电子的能力不同，我们在阴极上涂抹容易发射电子的物质。当中阳极施加正电压后，就会在阳极、阴极之间形成电场，电场方向由阳极指向阴极，阴极逸出的电子就会在电场力的作用下向阳极运动，这样就形成了电流，电流方向由阳极指向阴极，与自由电子运动方向相反。当在阳极施加负电荷后，会阻挡电子的运动，这样就不会形成电流，这就是二极电子管的工作原理，它有很好的单向导电性，这一点上比晶体二极管要强，但其可以通过的电流较小，阳极电压较高。用它的这个特性可以用来整流，为了发挥其整流效果，人们将阳极做成两个这样就可以组成双二极管，共用一个阴极，可以用来做全波整流。

二极电子管示意图

• 通过以上分析，我们可以看出晶体二极管和二极电子管的整流机理上有一致的地方就是都是利用电场对电荷的吸引或排斥进行的，主要不同之处是载流子不同；由于二极电子管体积大、耗电大，工作电流小，阳极电压高，当晶体二极管出现后很快被淘汰了。

• 通过对以上两个电子元件的分析，我们可以进一步认识载流子的性质。